Сахара, присутствующие в гликопротеинах

САХАРА, ПРИСУТСТВУЮЩИЕ В ГЛИКОПРОТЕИНАХ [c.301]

Таблица 54.3. Основные сахара, присутствующие в гликопротеинах человека. Структура большинства перечисленных сахаров описана в гл. 14

Ген, кодирующий ААТ, характеризуется высокой степенью экспрессии, т. е. большую часть времени он находится во включенном состоянии. В результате на долю ААТ приходится около 50% общего количества белка, присутствующего в молоке (рис. 25.18). В клетках овцы происходит правильная модификация белка, которая состоит в том, что к нему добавляется сахар и образуется гликопротеин. Процедура получения ААТ представлена на рис. 25.19. [c.236]

При дезаминировании 2-аминосахаров в щелочной среде образуется аммиак [234], что было положено в основу количественного определения этих сахаров [230]. Необходимо вводить поправку на содержание в гликопротеине амидного азота (см. гл. 6). В этом случае также возможны ошибки, если реакцию проводить в присутствии нейтральных сахаров и основных аминокислот [230]. Определение 2-аминосахаров с нингидрином включает их дезаминирование с образованием соответствующих пентоз оно было обсуждено ранее (см. стр. 213). [c.216]

Влияние присутствия углеводных компонентов на свойства белковой молекулы зависит от их содержания, которое варьирует в широких пределах от <1% до >80%. Присоединение к пептидной цепи среднего размера одной или двух небольших олигосахаридных цепей, почти никак не сказывается на типично белковых свойствах соединений. В то же время гликопротеины с высоким содержанием сахаров фактически ведут себя как полисахариды. Большинство гликопротеинов, однако, характеризуется содержанием углеводов, средним между этими двумя экстремальными случаями. Любой белок может быть заподозрен в своей принадлежности к гликопротеинам, особенно в случае аномального поведения при гель-фильтрации, ультра-центрифугировании, окрашивании, измерении ультрафиолетового поглощения и т. д. [c.317]

Эти значения устойчивости чистых сахаров в горячих минеральных кислотах могут дать лишь весьма приближенное представление об их устойчивости в процессе гидролиза гликопротеинов, что объясняется несколькими причинами. Во-первых, происходит катализируемая кислотами реакция между свободными сахарами и такими аминокислотами, как триптофан, цистин, цистеин и метионин, ведущая к предпочтительному расщеплению этих аминокислот [8, 9] (см. также гл. 5). Однако имеется мало сведений о расщеплении в горячем кислом растворе сахаров в присутствии этих аминокислот известно, что цистеин повышает скорость деструкции маннозы [7, 10]. Некоторые поправки на исчезновение сахара можно ввести с помощью модельных экспериментов, в которых измеряют деструкцию, нагревая смеси, содержащие исследуемый сахар и аминокислоты, аналогичные тем, которые присутствуют в гидролизате изучаемого гликонротеина. Другим приемом является прибавление изотопно меченного сахара к гликопротеину перед гидролизом, выделение сахара или его производного и вычисление количества, присутствовавшего в гликопротеине, из данных изотопного разбавления [7]. Во-вторых, восстанавливающая группа моносахарида в условиях кислотного катализа может реагировать с первичной или даже со вторичными гидроксильными группами другой молекулы сахара, давая ди- или олигосахариды эта реакция называется кислотной реверсией [И, 12]. Такого рода бимолекулярные побочные реакции можно в значительной степени устранить, проводя гидролиз при низкой концентрации вещества. Однако таким способом нельзя избежать другого возмоншого источника ошибок. Сахар может предпочтительно освобождаться в виде переходного оксониевого или карбониевого иона, который, вероятно, будет легко взаимодействовать с реак- [c.196]

Г ликопротеины классов 1,2 и 3 соединяются с соответствующими аминокислотами О-гликозидной связью (т.е. связью, образуемой ОН боковой цепи аминокислоты и остатком сахара). Класс 4 характеризуется N-гликозндной связью (т.е. связью, образуемой N-амидной группой аспарагина и остатком сахара). Поскольку гликопротеины классов 2 и 3 встречаются относительно редко, термин О-связанные гликопротеины часто используют (как это имеет место и здесь) только в отношении представителей класса 1. Гликопротеины класса 4 получили название N-связанные гликопротеины . Имеются и другие классы гликопротеинов, присутствующие в малых количествах. Число олигосахаридных цепей, присоединенных к одному белку, может колебаться от 1 до 30 и более, а длина сахарных цепей варьирует от 2 или 3 остатков до значительно больших структур. [c.303]

От обычных белков, состоящих исключительно из протеиногенных аминокислот, следует отличать сложные белки, называемые также конъюгированными белками или протеидами. Это вещества, содержащие помимо белковой части небелковый органический или неорганический компонент, необходимый для функционирования, могущий быть связанным с полипептидной цепью ковалентно, гетерополярно или координационно и вместе с аминокислотами присутствующий в гидролизате. Важнейшие представители сложных белков гликопроТеины (простетическая группа — нейтральные сахара (галактоза, манноза, фукоза), аминосахара (N-aцeтилглюкoзa-мин, N-aцeтилгaлaктoэaмин) или кислые производные моносахаридов (уро-новые или сиаловые кислоты)), липопротеины, содержащие триглицериды, фосфолипиды и холестерин, металлопротеины с ионом металла, связанным ионной или координационной связью, фосфопротеины, связанные эфирной связью через остаток серина или треонина с фосфорной кислотой, нуклеопротеины, ассоциирующиеся с нуклеиновыми кислотами в рибосомах или вирусах, а также хромопротеины, содержащие в качестве просте-тической группы окрашенный компонент. Обзор структур важнейших белков см. в разд. 3.8. [c.345]

Определение сахаров в гликонротеине нуждается в подходе, несколько отличающемся от того, который используется при анализе аминокислотного состава белков. Во-первых, все методики количественного определения данного сахара требуют освобонедения моносахарида из его глпкозида либо в отдельной предварительной стадии, либо в общей части используемой аналитической процедуры. Это объясняется тем фактом, что, вообще говоря, единственными функциональными группами, присутствующими в углеводной части гликопротеинов и обнаруживаемыми физическими или химическими методами до гидролиза, являются гидроксильные группы, общие для всех типов сахаров. Конечно, имеются также карбоксильные группы сиаловых кислот, обусловливающие сильно кислотный характер гликопротеинов, содержащих остатки сиаловых кислот. С другой стороны, боковые цепи аминокислотных остатков обычно свободны, сильно отличаются по структуре и реакционной способности и многие из них могут быть обнаружены и определены количественно физическими или химическими методами. Так, измерение поглощения в ультрафиолете применяется для определения тирозина и триптофана с помощью специальных методик можно отличить цистеин от цистина, а аргинин и гистидин можно определить колориметрическими методами, причем все это выполняется на интактном белке. [c.195]

КИСЛОТЫ, отличающиеся от триптофана. Дополнительные трудности вызывает разрушение за счет взаимодействия сахаров с некоторыми аминокислотами, что создает также специфические проблемы в аминокислотном анализе гликопротеинов (см. гл. 5). Подобно пептидным связям, гликозидные связи различных сахаров различаются по легкости гидролиза кислотами. Важно тщательно рассмотреть устойчивость различных сахаров по отношению к кислотам, механизм и скорости гидролиза гликозидных связей и особенно специальные проблемы, связанные с присутствием в гликопротеинах остатков N-ацилгексозаминов. [c.196]

Метилпентозу гликопротеинов, которая почти всегда является фукозой (около 10 мкг), нагревают с 75%-ной (по объему) серной кислотой в течение 10 мин при 100° и после охлаждения прибавляют раствор хлоргидрата цистеина образуется желто-зеленое окрашивание. Раствор выдерживают некоторое время и измеряют оптическую плотность при 400 и 430 ммк разность между этими величинами сравнивают со значениями, полученными для стандартных растворов фукозы [157—159]. Гексозы, пентозы и гексуроновые кислоты не мешают определению. Гиббонс [160] применил вместо хлоргидрата цистеина тиогликолевую кислоту и показал, что на получаемые величины мало влияет присутствие больших количеств других сахаров, 2-аминосахаров и аминокислот, включая триптофан. Метод не нуждается в отдельной стадии гидролиза. [c.210]

РГеобходимо рассмотреть потери аминосахаров, которые могут возникать при упаривании досуха гидролизатов гликопротеинов. Присутствие больших количеств нейтральных сахаров может приводить к потере аминосахаров при высушивании смеси, содержащей соляную кислоту, в вакууме при комнатной температуре [177] (см. гл. 4). Хартри [204] показал, что подобное высушивание солянокислых растворов смесей аминосахаров и больших количеств аминокислот может вызывать иногда потерю до 20% аминосахаров. Мюир (частное сообщение) обнаружила, что потери глюкозамина происходят в присутствии глюкуроновой кислоты. Огстон [205] тщательно исследовал этот вопрос и для преодоления некоторых из указанных трудностей предложил добавлять глюкозамин в качестве внутреннего стандарта. Потерь можно в значительной степени избежать, если удалить соляную кислоту дауэксом-1 (НСОд) или нейтрализовать другим способом. Однако многие исследователи (ссылки см. в [204]) упаривали солянокислые гидролизаты гликонротеинов досуха указанным выше способом и не наблюдали значительных потерь аминосахаров. Возможно, что в последних случаях соляная кислота практически не содержала тяжелых металлов, которые, по-видимому, промотируют реакции, ведущие к потере гексозаминов [204]. Во многих лабораториях, включая и лабораторию автора, соляную кислоту для гидролиза гликопротеинов приготовляют из соляной кислоты с постоянной температурой кипения. Потери глюкозамина можно уменьшить, удаляя соляную кислоту в вакууме над концентрированной серной кислотой и гранулами едкого кали при 0° (см. стр. 226). [c.214]

Определение обш его количества нейтральных сахаров в овомукоиде обработкой гликопротеина орцином или антроном в присутствии высококонцентрированной минеральной кислоты обычно дает приблизительно 8—10%. Однако при определении свободных гексоз в кислом гидролизате овомукоида получали значительно меньшую величину (например, 7% [37] 5,7% [38] 5,7% [21]). Очень маловероятно, что величины, полученные при применении орцина или антрона, при исследовании овальбумина являются завышенными. Если приведенная выше величина верна для овомукоида, расхождение может быть обусловлено потерей нейтрального сахара даже при сравнительно мягком кислотном гидролизе гликопротеина. Такая потеря может быть результатом разрушения выделенного сахара или, что более вероятно, захвата нейтральных сахаров дезацетилированпыми гексо-заминами ([38] см. также том 1, гл. 8). При работе с овомукоидом могут иметь место ошибки последнего типа, что объясняется сравнительно высоким отношением в его молекуле количества гексозаминов к гексозам (около [c.31]

Другой особенностью, которая отличает гликопротеины от остальных белков, является наличие в них углеводных остатков, которые мешают исследованию аминокислот, образующихся нри кислотном гидролизе. Эти вопросы обсуждаются в гл. 5 тома 1. Относительно трудно определять амидные группы в белках в присутствии гексозаминов, и особенно сиаловой кислоты этот вопрос обсуждается в гл. 6 тома 1. Взаимодействие между аминокислотами и восстанавливающими сахарами (см. том 1, гл. 4) приводит к частичному разрушению последних, создавая дополнительные трудности по сравнению с теми, которые встречаются при анализе высокоочищенных гетерополисахаридных комплексов. Однозначная идентификация углеводных компонентов при получении их кристаллических производных и другие соответствующие аспекты химии сахаров рассмотрены в гл. 7 тома 1. В гл. 8 обсуждаются различные условия при анализе углеводов гликопротеинов, обеспечивающие получение наиболее достоверных результатов. Методы, применяющиеся в настоящее время и включающие кислотный гидролиз с последующим определением моносахаридов, могут быть в дальнейшем усовершенствованы и улучшены. Необходимо, однако, признать, что для определения углеводных компонентов гликопротеинов необходимы новые методы. [c.294]

Применяемые для этой цели методики исходят из общих методов анализа углеводов [49], гликосфинголи-пидов [43] и гликопротеинов [47]. Сахара, связанные гликозидными связями, освобождаются путем метанолиза с выделением 0-метилгликозидов, и все свободные сахара также превращаются в метилгликозиды тем же способом. При метанолизе гликозидных связей происходит изменение конфигурации молекулы, однако при этом образуется только один аномер. Из свободных сахаров образуется больше одного аномер а, так как в растворе присутствует смесь аномеров. [c.211]

Хотя в природе обнаружено около 200 моносахаридов, в составе олигосахаридных цепей гликопротеинов присутствует менее 12 из них (табл. 54.3). Большинство этих сахаров рассматривалось в гл. 14. На концах олигосахаридных цепей присутствует N-ацетилнейраминовая кислота (NeuАс), обычно присоединенная к претерминальным остаткам галактозы (Gal) или N-ацетилгалактозамина (GalNA ). Другие перечисленные в таблице сахара обычно занимают положения ближе к середине цепи. [c.301]

А. Распространение и структура олигосахаридных цепей О-связанных гликопротеинов. Многие гликопротеины этого класса присутствуют в муцинах. Однако О-гликозидные связи обнаруживаются также в некоторых мембранных и циркулирующих в крови гликопротеинах. Как отмечалось выше, сахаром, прямо присоединяющимся к остатку Ser или Thr, является GalNa (рис. 54.1). Остаток Gal или NeuA обычно присоединяется к GalNA . Структура двух типичных олигосахаридных цепей гликопротеинов этого класса представлена на рис. 54.2. Встречаются также многие варианты таких структур. [c.303]

Gl NA Этот сахар присоединяется к полипептидной цепи N-связанных гликопротеинов через остаток Asn он присутствует и в других частях олигосахаридных компонентов этих белков [c.301]

Гликопротеииы относятся к биополимерным молекулам, широко распространенным в живых организмах. Они могут быть внутри-и внеклеточными, присутствовать в качестве мембранных компонентов или в растворе, существовать в форме фибриллярных структур или типичных глобулярных белков. Более половины всех изученных детально белков содержат ковалентно присоединенные сахара, поэтому при исследовании нового белка всегда нужно иметь в виду, что это может быть гликопротеин. [c.317]

Система ABO Это наиболее важная система соответствующие эпитопы присутствуют не только на эритроцитах, но и на клетках многих других типов, и локализованы в углеводной части гликопротеинов. Структура этих углеводов, как и углеводов. определяющих близкую систему групп крови — Льюис, зависит от генов ферментов, транспортирующих терминальные сахара к углеводному скелету (рис. 24.7). У большинства людей присутствуют антитела к аллогенным антигенам системы ABO, так как их образование не требует предварительной сенсибилизации чужеродными эритроцитами необходимая сенсибилизация происходит при контакте с идентичными эпитопами, экспрессируемыми на клетках многих видов микроорганизмов. Поэтому антитела к антигенам ABO встречаются очень часто, что придает чрезвычайную важность подбору донорской крови именно по этой системе. Однако все люди толерантны к антигену О, и поэтому носители данного антигена являются универсальными донорами в отношении системы ABO. [c.444]

Поскольку цепочки сахаров имеют ограниченную гибкость, даже небольшой N-связанный олигосахарид выдается над поверхностью гликопротеина (рис. 8-65), и может, таким образом, ограничивать присоединение других макромолекул к поверхности этого гликопротеина. В результате присутствие олигосахарида в некоторых случаях обусловливает относительную устойчивость гликопротеина к действию протеаз. Возможно, олигосахариды обеспечивали предковой эукариотической клетке защитную оболочку, которая, в отличие от жесткой клеточной стенки бактерий, позволяла ей изменять форму и двигаться. С тех пор олигосахариды могли модифицироваться для выполнения и других функций. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология