Функциональные производные белки

Амиды. Другой важной группой функциональных производных карбоновых кислот являются амиды. Амиды также широко распространены в природе, достаточно сказать, что основа живых организмов — пептиды и белки — содержит многочисленные амидные группировки (см. 16.2). Как и сложные эфиры, амиды используются в медицине в качестве лекарственных средств. [c.269]

Удовлетворительная классификация Б. по их структурным и функциональным свойствам отсутствует. До сих пор распространена предложенная еще в 1908 классификация Б. по их растворимости, кислотности или основности, наличию в Б. небелковых компонентов. В соответствии с этими принципами Б. делят на простые Б., или протеины, сложные Б., или протеиды, а также на производные белков. [c.120]

Такие процессы облегчаются вследствие наличия в белковой молекуле свободных активных функциональных групп (—СООН, —МНг, —ЗН, —ОН и др.), которые и обеспечивают образование производных белка. [c.433]

При исследовании биологической активности или структуры и свойств белков путем изучения влияния химической модификации белка на эти свойства особенно важно проводить параллельные физико-химические исследования. Такие физико-химические исследования дают представление о степени гомогенности производных, позволяют установить, не произошла ли денатурация, и вскрывают наличие неспецифических структурных изменений, которые могут оказывать влияние на активность (например, влияют на степень ионизации или на величины суммарного заряда). Задача, которая должна быть поставлена при модификации белков, производимой с целью исследования их структуры и свойств, заключается в том, чтобы получить такие производные белков, которые были бы столь же гомогенны, как и природный материал. К этому редко стремятся, но еще реже этого удается достигнуть. С одной стороны, пониженная растворимость многих белковых производных осложняет физико-химические измерения. С другой стороны, отсутствие специфических реагентов и средств контроля степени превращения определенных функциональных групп обесценивает результаты таких исследований. При современном накоплении сведений об этих последних факторах можно считать указанное затруднение преодоленным, причем следует надеяться на то, что такие параллельно проведенные физико-химические [c.337]

Существует несколько стратегических подходов к синтезу водорастворимых полимерных производных белков (рис. 5.1). Первый и наиболее распространенный подход заключается в ковалентном связывании белка с водорастворимым функциональным полимером. По замыслу эта стратегия аналогична той, которой придерживаются при иммобилизации белков на нерастворимых носителях, однако переход к растворимым конъюгатам и необходимость последующего их введения в организм вызывает дополнительные проблемы. Как белок, так и полимер-носитель являются полифункциональными реагентами. Поэтому трудно (хотя все же возможно) избежать многоточечного связывания этих полимеров друг с другом. В некоторых случаях, правда, процесс многоточечного связывания даже желателен, так как приводит к закреплению конформации белка и повышению его устойчивости к действию внешних факторов [5]. Однако не всегда закрепление конформации положительно отражается на каталитической активности фермента. Ряд белков меняет конформацию в ходе функционирования (например, гемоглобин), и в этом случае жесткое закрепление какой-либо определенной структуры нецелесообразно. [c.160]

Производные углеводородов. Радикалы и функциональные группы. Реакции замещения. Спирты, простые эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры, амины, аминокислоты. Пептидные связи, пептиды и белки. [c.263]

К классу производных алифатических кислот принадлежат два витамина - F и В 5 Группа природных веществ, носящих с 1912 г. название "витамины", объединяет ряд метаболитов, которые образуются главным образом в растениях и микроорганизмах и участвуют в виде комплексов с белками во многих важнейших биохимических реакциях в качестве биокатализаторов или переносчиков функциональных фуппировок Важно подчеркнуть, что организм человека и животных их не синтезирует самостоятельно, хотя и остро нуждается в этих жизненно важных биорегуляторах (веществах, действующих на регуляторные механизмы) Недостаток витаминов и рационе признается важной причиной роста заболеваемости и смертности людей В этой связи во всех странах мира создаются программы витами- [c.33]

Важное значение белков и составляющих их аминокислот обусловило большой интерес к определениям аминокислот методом ГХ. Существуют различные методы автоматического анализа с использованием хроматографии на колонке, однако ГХ обеспечивает более быстрый анализ и позволяет уменьшить величину анализируемой пробы, Было предложено большое число различных по типу производных, чтобы осуществить количественное определение двадцати аминокислот, обычно обнаруживаемых в белках. Выбор наилучшего производного осложняется большей частью тем, что эти аминокислоты содержат 12 различных функциональных групп, а желательно получить метод, применимый для анализа все>с [c.137]

К амфотерным веществам пока относят по существу два типа веществ. К первому из них принадлежат те, у которых двойственность поведения обусловлена наличием различных функциональных групп (так называемая нескрытая ярко проявляющаяся двойственность). К этому типу веществ относят, в частности, белки. Ко второму типу относят вещества, у которых наблюдается проявление двойственности, но причины, обусловливающие последнюю, скрыты от исследователя, так как образующиеся в процессе химических реакций производные по своему строению не соответствуют структуре исходных веществ ( скрытая двойственность). Если придерживаться точки зрения, что двойственная реакционная способность есть явление исключительно распространенное, то, очевидно, следует выделить еще одну группу веществ с так называемой скрытой трудно проявляющейся двойственностью. Таково проявление двойственности при ряде процессов кислотно-основного взаимодействия. Примерно то же имеет место и при окислительно-восстановительном взаимодействии, где также наблюдается яркая и скрытая , трудно и легко проявляющаяся двойственность, выражающаяся в способности одного и того же химического элемента, в зависимости от условий и сореагента, быть либо окислителем, либо восстановителем, либо и тем и другим одновременно (самоокисление — самовосстановление). [c.215]

Вторая часть пособия включает описание особенностей структуры, физических и химических свойств функциональных производных углеводородов различных классов, содержащих кислород, азот, серу, фосфор, к-ремний, металльг. Рассматртается характер строения и свойства гетероциклических соединений, включающих атомы кислорода, серы и азота. Особый класс представляют полифункциональные соединения, содержа1цие несколько различных функциональных гр тт. Приведены также принципиальные особенности строения, методов получения и свойств основных классов биохимических веществ - полисахаридов, полипептидов и белков. [c.13]

В основе метода динитрофенилирования лежит реакция свободных ЫНг-групп белка или пептида с 2,4-динитрофторбензолом (ДНФБ) в щелочной среде, при которой образуются соответствующие динитрофенильные производные (ДНФ-производные). В реакцию с ДНФБ, кроме свободных а-ЫНг-групп, вступают также е-ННг-группа лизина, 5Н-группа цистеина, ОН-группы оксиаминокислот и имидазольный гетероцикл гистидина. ДНФ-производное белка или пептида подвергают полному кислотному гидролизу. Ы-концевые ДНФ-амино-кислоты экстрагируют из гидролизатов эфиром, отделяя их от свободных аминокислот и ДНФ-производных по другим функциональным группам аминокислот, которые растворимы в воде. Идентификацию [c.145]

Из схемы 9.1 очевидно, что фундаментом всей органической химии являются углеводороды. От алканов происходят все остальные классы углеводородов. Из углеводородов в результате химических реакций замещения Н-атома С-Н-связи и присоединения реагентов по л-связям возникают основные классы функциональных производных углеводородов — галогенопроизводные, сульфопроиз-водные, нитросоединения, спирты, простые и сложные эфиры, альдегиды, кегоны и карбоновые кислоты. Дальнейшее химическое преобразование (химический дизайн) этих производных за счет замещения или химического видоизменения функциональных групп создает все труднообозримое многообразие полифунк-ционапьных органических соединений, в том числе аминокислоты, пептиды, и белки, жиры и углеводы, гетероциклы различной сложности, витамины, гормоны, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты, ферменты. [c.317]

Существует также ряд кластеров, получивших название кубаны. Ядро этих молекул построено из четырех атомов металла и четырех атомов серы, расположенных в вершинах куба. Такие структуры были получены для железа, никеля, вольфрама, цинка, кобальта, марганца и хрома. Производное железа, ферродок-син, является, как выяснилось, функциональной частью белков, катализирующих реакции с переносом электрона в биологических системах. Это пример небольшого кластера, используемого природой в качестве фермента. [c.52]

Гормоны, образующиеся в эндокринных железах, поступают из этих желез непосредственно в кровоток, который доставляет их к месту действия. В течение последних нескольких лет выяснено химическое строение тех гормонов, которые являются производными стеринов, формула же адреналина — гормона мозгового вещества надпочечников — известна умге давно. Указанные гормоны представляют собой соединения со сравнительно небольшим молекулярным весом, гормоны же щитовидной, пара-щитовидной и поджелудочной желез, а также гормоны гипофиза представляют собой белки или производные белков с высоким молекулярным весом. Они отличаются от гормонов с низким молекулярным весом не только величиной своих молекул, но также своей термолабильностью и самим механизмом действия. Изучение строения этих гормонов, выделенных при помощи обычных методов химии белка, показало, что они построены из хорошо известных аминокислот. До сих пор, однако, не удалось установить, какие именно молекулярные группы определяют высокую физиологическую активность этих гормонов. В этой области дело обстоит так же, как и в области изучения гидролитических ферментов, относительно строения функциональных групп которых мы также знаем очень мало, несмотря на многочисленные теории, выдвинутые в последнее время для объяснения механизма ферментативного действия. В химии гормонов положение еще менее удовлетворительно, так как мы не имеем даже возможности выдвинуть какую-либо более или менее обоснованную теорию механизма их действия и должны ограничиваться простым описанием их свойств. При дальнейшем изложении особое внимание будет уделено описанию тех свойств, которые отличают один гормон от другого и всю группу белковых гормонов от других белков. [c.312]

Доступность функциональных групп белка по отношению к химическим реагентам широко обсуждалась в связи с явлением денатурации. Так как в настоящей статье рассматриваются лишь реакции неизмененных белков и преимущественно реакции очищенных нативных белков, то этот вопрос возникает вновь. Прежде для модификации белка применялись относительно жесткие условия обработки, приводившие к денатурации, а часто и к сопутствующему ей возрастанию числа реакционноспособных групп. В настоящее время разработаны такие методы замещения, которые предотвращают это явление. Однако при определении кажущейся степени замещения важно обеспечить именно полную денатурацию. Примером может служить работа Миллера, посвященная исследованию значения денатурации вируса табачной мозаики для определения числа фенольных групп в различных производных указанного вируса [34]. В этом случае при определении хромогенной способности оказалось необходимым добавлять мочевину для уменьшения мутности раствора. Однако было найдено, что обычный и ацетилированный вирусы более чувствительны к денатурации мочевиной, чем фенилуреидо-, карбобензокси-, га-хлорбензоил- и бензолсульфопроизводные вируса. Натрийдодецилсульфат обусловливает равномерную скорость денатурации, но в случае некоторых производных достигается гораздо меньшая степень замещения по сравнению со степенью замещения, получаемой при применении мочевины. Результаты этих наблюдений заставляют обратить особое внимание на вопрос о надежности колориметрических методов количественного определения фенольных групп. Указанная проблема обсуждалась различными авторами (см. статью III) [18, 19, 35]. [c.275]

Было исследовано лишь очень небольшое число превращений одних функциональных групп белка в другие. Наиболее успешно изучено превращение аминогрупп в гуанидинные группы, которое недавно было описано в работе Хьюза, Сарова и Карни [146] (176). В то время как применение большинства методов получения производных белков сопровождается радикальными изменениями природы одной или нескольких функциональных групп белка (нередко с заметным изменением заряда или кислотности), в описываемом случае происходит только замена аминогруппы на гуанидинную группу, обладающую несколько более сильными основными свойствами. [c.329]

Одним из наиболее очевидных различий между природным белком и его химически измененным производным является различие в их растворимости. Этого следовало ожидать, так как обычно реакции, в которые вступают функциональные группы белков, приводят к потере или к приобретению заряженного остатка, а растворимость белка представляет собой функцию количества заряженных групп и их взаимодействия с компонентами среды. Например, при этерификации и ацилировании могут блокироваться многие карбоксильные или аминогруппы, а при дезаминировании отщепляется большое количество аминогрупп. Сульфатирование и фосфорилирование совершенно изменяют растворимость белков. При гуанидировании, во время которого происходит только обмен аминогруппы на гуанидинную группу, растворимость сывороточного альбумина настолько резко уменьшается, что продукт реакции ведет себя подобно эвглобулину. Однако растворимость плакальбумина при рН 4,7 в 30%-ном растворе сернокислого аммония в 16 раз превосходит растворимость яичного альбумина. [c.339]

Значение изменения растворимости можно иногда установить путем сравнения свойств производных белка. Например при алкилировании сульфгидрильных групп иодацетатом функциональные группы остаются заряженными, а при алкилировании иодацетамидом заряд исчезает. Это приводит к значительному различию в способности коагулировать при нагревании. Подобным же образом, при малонилировании в белок вводится новая полярная карбоксильная группа, обеспечивающая возможность димеризации малонильного производного. [c.339]

Полученные производные охарактеризовывали по привесу продуктов после тщательных экстракций, анализом на содержание хлора образцов, полученных при взаимодействии с о-хлорфенилизоцианатом, а также понижением гидрофильности кроме того, проводили исчерпывающий анализ белка на содержание функциональных групп с целью установления степени замещения исследовали также связывание модифицированным белком разных красителей для определения общего числа кислых и основных групп. Опыты, проведенные на модельных соединениях, также подтвердили предполагаемые направления реакции изоцианатов с определенными функциональными группами белков. Так, было показано, что изоцианаты реагировали с основными группами (амино- и гуа-нидиногруппами и имидазольным циклом), группами кислого характера (меркаптанной, фенольной гидроксильной и карбоксильной группами), первичными амидными группами и, вероятно, частично с алифатическими гидроксильными группами. [c.369]

Изоцианаты, КЫСО, способны эффективно взаимодействовать с различными функциональными группами белков с образованием производных мочевины, таких, как диалкилмочевины, уретаны и уреиды. Наиболее реакционноспособными группами белков по отношению к изоцианатам являются аминогруппы [c.89]

Сам по себе декстран может реагировать с белками только по концевой альдегидной группе — единственной на макромолекулу. Практического значения эта реакция не имеет. Поэтому декстран, как и другие водорастворимые полисахариды (крахмал, карбоксиметилцеллюлозу), переводят в функциональные производные ( активируют ), как описано в гл. 3. Для получения белковых конъюгатов полисахаридов (главным образом декстрана) в основном используют три метода альдегидный (через диальдегидполисахарид), бромциановый и триазиновый. [c.175]

Динамическая стереохимия, изучающая конформационные равновесия молекул, влияние пространственного строения молекул на их реакционную способность — актуальная область теоретической органической химии. Конформационные представления имеют большое значение в молекулярной биохимии, молекулярной биологии, молекулярной фармакологии, так как биологическая активность большинства природных соединений (аминокислот, пептидов, белков, ферментов, углеводов, ДНК, РНК, стероидов, алкалоидов), а также лекарственных веществ зависит от их пространственного строения. В связи с этим большой интерес представляет конформационный анализ молекулярных структур, содержащих конформационно подвижную циклогексановую систему. К этим соединениям относятся, в частности, производные циклогексана, содержащие алкильные, винильные, этинильные и кислородсодержащие функциональные фуппы —С=0, —ОН, —СО—СН3, —О—СО—СН3. Большое практическое значение имеют производные циклогексана с эпоксидной функциональной группой — алкициклические эпоксиды, являющиеся исходными соединениями синтеза эпоксидных полимеров с ценными физико-химическими свойствами. [c.66]

ЮТСЯ ни производными гема, ни производными порфирина. Например, гемоцианины брюхоногих моллюсков, таких, как улитка Helix pomatia, представляют собой гигантские белки (мол. масса 9-10 ). Их функциональной единицей, которая связывает одну молекулу О2, служит пара атомов меди, окруженная компактно свернутым полипептидом с мол. массой 50 000. От семи до девяти таких функциональных единиц составляют фрагмент с мол. массой 4—5> 10 , а молекула гемоцианина включает 20 таких фрагментов. [c.177]

Пептидный синтез служит надежным средством доказательства строения природных пептидно-белковых веществ. Синтетические пептиды широко используются для структурно-функциональных исследований. С помощью химических методов удается получать аналоги биологически активных пептидов, в том числе циклические производные с заданными свойствами (например, с пролонгированным, усиленным или избирательным действием), а также аналоги с остатками небелковых аминокислот. Синтетические пептидные фрагменты белков применяются для изучения их антигенных свойств и получения специфичных к отдельным участкам полипептидных цепей антител, используемых в структурно-функщюналь-ном анализе и в создании диагностикумов и вакцин. Методами пептидного синтеза получаются (в том числе и в промышленном масштабе) многие практически важные препараты для медицины и сельского хозяйства. [c.124]

Это либо белки (глютиновые, казеиновые клеи), либо углеводы (крахмальные, декстриновые клеи), либо синтетические полимеры (карбамидо- и фенолоформальде-гидные смолы, поливинилбутираль, поливинилацетат, сополимеры винилхлорида с винилиден-хлоридом, полиамиды, латексы различных каучуков) [76, 107— 113]. Покрытия, наносимые на бумагу, также должны иметь высокую адгезию к субстрату. Поэтому в качестве покрытий применяют производные целлюлозы, феноло-, карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы, полиэфиры, изоцианаты, поливинилхлорид, эпоксидные смолы, латексы карбоксилатных и бута-диен-нитрильных каучуков и др. [114, 116—121]. В некоторых случаях для повышения адгезионной прочности применяют модифицированные полимеры или комбинации полимеров. Например, в нитроцеллюлозные лаки вводят поливинилацетаты, поливинил-бутирали, полиакрилаты [116]. Полиэтиленовые покрытия имеют низкую адгезию к бумаге [122]. Модификация полиэтилена винилацетатом, этилакрилатом 1123] и применение хлорированного полиэтилена [124] способствуют увеличению адгезии покрытия к бумаге. Повышение температуры полиэтилена и бумаги в момент нанесения покрытия также увеличивает прочность связи [122,125], очевидно, за счет появления новых функциональных групп на окисленной поверхности полимера. [c.260]

Многие физические свойства амидов и имидов могут быть поняты с точки зрения делокализации неподеленной пары электронов азота на я-электроны карбонильной группы. Этот эффект приводит к тому, что связь С (О)—N до некоторой степени имеет свойства двойной связи (кратность связи в амидах да 1,5, в ими-дах Л 1,3). Вместе с тем возникает 1,3-диполь, в котором азот обладает частичным положительным зарядом, а кислород — частичным отрицательным. Планарная природа амидной группы и существование конфигурационных изомеров также являются следствием частично непредельного характера связи. Вместе с тем донорно-акцепторные свойства амидной группы, проявляющиеся в кислотно-основных взаимодействиях, в склонности к комплексооб-разованию, а также в тенденции к ассоциации, являются следствием ее биполярного строения. Универсальность амидной группы в образовании частичных связей между собой и с многими другими функциональными группами в значительной мере определяет структурное многообразие производных биологически важных белков (см. части 23 и 24). [c.426]

В последнем разделе рассмотрены органические соединения, содержащие карбоксильную группу и производимые от нее группировки. Начало раздела посвящено собственно карбоновым кислотам, а затем описаны их производные, содержащие при углеводородном радикале другие функциональные группы. Из них наибольшее значение имеют оксикислоты и особенно аминокислоты, из звеньев которых построены ёелки. Рассмотрением белков — этих наиболее сложных и наиболее органических в буквальном смысле этого слова веществ и завершается основной материал данной книги. [c.9]

Исключительно большое значение в хроматографическом фракционировании имеет использование ионитов — производных целлюлозы (см. гл. VII). Жесткость структуры этих сорбентов и сорбция макроионов исключительно на поверхности зерен сорбентов приводит к полной обратимости сорбции, в результате чего при хроматографическом процессе на таких сорбентах не наблюдается обычно потерь белков, полипептидов и нуклеотидов. Наиболее распространенными целлюлозными ионитами являются карбоксиметилцеллюлоза — СМС, аминоэтилцеллюлоза — АЕ (В = —О—СНз—СН2—КНа), диэтиламиноэтилцеллюлоза — ДЕАЕ (Н=—ОСН2СН2К(С2Нб)2), эктеола -целлюлоза (продукт взаимодействия целлюлозы, эпихлоргидрина и триэтаноламина). Используются также производные целлюлозы с функциональными группами серной и фосфорной кислот, а также бифункциональные иониты — производные целлюлозы. [c.121]