Остатки аминокислотные гидрофобные

Рис. 62. Схема активного центра карбоксипептидазы А (остаток Туг 198 на схеме не изображен) фермента, катализирующего гидролитическое отщепление С-концевого аминокислотного фрагмента от полипептидов. Фермент абсолютно специфичен к Ь-конфи-гурации отщепляемого аминокислотного остатка и резко преимущественно катализирует отщепление остатков гидрофобных аминокислот. Гидролиз в этом случае протекает по механизму электрофильного катализа и требует участия иона цинка — в белке какие-либо группы, способные выступать в роли электрофиль-ных катализаторов, отсутствуют. Ион цинка фиксирован в активном центре фермента путем координации тремя аминокислотными остатками — двумя остатками гистидина 1118-69 и Н18-196 и одним глутамат-ионом С1и-72. Четвертая координата (для ионов цинка характерна тетраэдрическая зр -конфигурация координационных связей) направлена в комплексе фермент — субстрат на карбонильную группу гидролизуемой пептидной связи. Фиксация С-концевой части гидролизуемого пептида в активном центре обеспечивается в первую очередь взаимодействием с двумя остатками аргинина — Aгg-145 и Arg-127 и кластером гидрофобных

Гликофорин - первый мембранный белок, для которого была определена аминокислотная последовательность. Этот трансмембранный гликопротеин содержит 131 аминокислотный остаток и около 100 остатков сахара его молекулярная масса равна 30 кДа [241]. Из рис. 1.6 видно, что большая часть полипептидной цепи гликофорина находится на наружной поверхности мембраны, где локализован гидрофильный N-концевой фрагмент. С-Концевой участок цепи, также составленный преимущественно из гидрофильных остатков, погружен в цитоплазму, а гидрофобный фрагмент в форме единичной а-спирали из 20 аминокислотных остатков пронизывает неполярный липидный бислой. [c.58]

Р.-гликопротеин (мол. м. ок. 40 тыс. полипептидная цепь состоит из 348 аминокислотных остатков), содержащий хромофорную группу (хромофор). В молекуле Р. находится ок. 60% гидрофобных аминокислотных остатков. В N-концевой области Р. расположены две олигосахаридшае цепи, ковалентно связанные с остатками аспарагина. Известна первичная структура Р., выделенных из разл. источников. Хромофор большинства Р.-остаток 11-1/г/с-ретиналя (см. Витамин А), связашшй альдиминной связью с е-амино-грушюй остатка лизина (у быка он находится в положении [c.272]

В организмах млекопитающих АТ II встречается в двух разновидностях, различающихся аминокислотным остатком в первом положении, но одинаковых по биологической активности. Из табл. IV.26 видно, что по конформационным возможностям [Asn 1-аналог схож с нативным гормоном. Следует отметить лишь смену глобальной конформации в группе А. В молекуле [Asp ]-AT II наименьшую энергию имеет конформация А[. В ее стабилизацию существенный вклад вносит остаток Arg , гидрофобная часть боковой цепи которого осуществляет эффективные дисперсионные [c.571]

Оценить суммарную гидрофобность белка, исходя из аминокислотного состава, можно несколькими методами. Мы остановимся здесь на методе Бигелоу [25]. В таблице 6Б.9 представлены значения средней гидрофобности (средняя гидрофобность в калориях на один остаток), рассчитанные [25] для очищенных глиадинов. [c.194]

Из природных аминокислот этому условию удовлетворяют остатки лизина и аргинина. В случае химотрипсина этот остаток должен содержать гидрофобный, предпочтительно ароматический радикал. Поэтому расщепление преимущественно проходит по остаткам фенилаланина, тирозина и триптофана. В случае эластазы расщепление проходит, если боковой радикал имеет небольшой размер, главным образом по остаткам глицина и аланина. Эта специфичность определяется структурой полости, в которой размещается боковой радикал атакуемого аминокислотного остатка для осуществления необходимой ориентации относительно каталитического центра фермента. [c.205]

Глобулярная пространственная структура белков в значительной мере стабилизована гидрофобными взаимодействиями неполярных аминокислотных остатков. Энтальпия перехода из развернутого состояния в свернутое невелика, уменьшение же энтропии при переходе развернутой полипептидной цепи в свернутое компактное состояние компенсируется выигрышем энтропии в результате сокращения контактов неполярный остаток — вода. Процесс денатурации можно рассматривать как изменение окружения неполярных аминокислотных остатков от неводного окружения к водному. При этом резко увеличивается число контактов неполярных боковых групп с молекулами воды, что должно вызывать дополнительное структурирование воды и приводить к возрастанию свободной энергии системы. Возникновение множества случайных межмолекулярных гидрофобных взаимодействий, осуществляющихся при столкновениях денатурированных макромолекул, приводит к снижению свободной энергии системы. В результате протекающих при этом процессов макромолекулы белков частично теряют растворимость и в растворах появляются агрегаты макромолекул, накопление которых обусловливает в дальнейшем возникновение прочных объемных дисперсных структур [301, 302]. [c.130]

В молекуле нет дисульфидных мостиков. Известна последовательность аминокислот [47] и конформация цепи [48—51] миоглобина кашалота. Это был первый белок, структура которого определена с помощью рентгеноструктурного анализа. Он отличается от лизоцима и рибонуклеазы тем, что 121 аминокислотный остаток находится в а-спиральных участках [12]. Молекулу можно рассматривать как корзину, состоящую из восьми спиралей, которая содержит гем-группу внутри гидрофобной полости. Выступает на- [c.369]

Толщина белковых монослоев составляет около 10 А (Гор-тер), что соответствует лишь толщине полипептидной цепи и указывает на развертывание белковых молекул в поверхностном слое, причем значительная часть гидрофильных групп белка обращается к воде, а гидрофобных групп — в воздух (Пчелин). Площадь на аминокислотный остаток [c.91]

Толщина белковых монослоев составляет около 10 А (Гортер), что соответствует лишь толщине полипептидной цепи, значительно меньше диаметра молекулы и указывает на развертывание белковых молекул в поверхностном слое, причем значительная часть гидрофильных групп белка обращается к воде, а гидрофобных групп — в воздух (В. А. Пчелин). Площадь на аминокислотный остаток составляет около 15—20 А . [c.82]

До 556 позиции С-концевые аминокислотные последовательности ц-цепей секретируемого и мембраносвязанного IgM идентичны. После 556 остатка ц-цепь секретируемого IgM насчитывает 20, а мембраносвязанного - 41 остаток. У секретируемой формы к остатку аспарагина в 563 позиции присоединена углеводная единица, а остаток цистеина в 575 позиции участвует в образовании межцепочечного дисульфид-ного мостика. Мембраносвязанная форма IgM содержит расположенный между заряженными (гидрофильными) остатками участок из 26 гидрофобных аминокислотных остатков (с 568 по 595), который способен двумя витками а-спирали проникать сквозь клеточную мембрану. Короткий положительно заряженный хвостовой сегмент тяжелой цепи погружен в цитоплазму. [c.143]

Карбоксипептидаза А гидролизует белки с С-конца полипептидной цепи. Она специфична в отношении гидрофобных боковых цепей фенилаланина, тирозина и триптофана. Карбоксипептидаза В специфична в отношении положительно заряженных боковых цепей лизина и аргинина. Между этими ферментами существует такая же связь, как между химотрипсином и трипсином. Их аминокислотные последовательности идентичны на 49%. Что касается различий в третичной структуре, то они имеются лишь в участках молекул, расположенных на поверхности. Основное отличие состоит в том, что остаток Пе-255, находящийся в кармане карбоксипептидазы А, в карбоксипептидазе В заменен на Азр-255, необходимый для связывания положительно заряженных боковых цепей основных субстратов. [c.33]

В обоих белках (гемоглобине и миоглобине) гем прочно связан с белковой частью (глобином) с помощью 80 гидрофобных взаимодействий и одной координационной связью между имидазольным кольцом так называемого проксимального гистидина и атомом железа. Несмотря на многочисленные различия в их аминокислотных последовательностях, миоглобин и гемоглобино-вые субъединицы имеют сходную третичную структуру, включающую восемь спиральных участков. Гем вклинивается в щель между двумя спиральными участками кислород связывается по одну сторону порфирина, в то время как гистидиновый остаток координируется по другую. По-видимому, уникальное свойство гемоглобина связывать кислород зависит от структурных особенностей всей молекулы гемоглобина или миоглобина. [c.360]

Первичные структуры П. л. и соматотропина человека очень близки. Оба юрмона различаются лишь 29 аминокислотными остатками. Единств, остаток триптофана в полипептидной цепи П. л. человека занимает положение 86, находясь, как и остаток триптофана в соматотропине, в гидрофобном окружении внутри молекулы. Биол. активность гормона обусловлена N-концевым участком молекулы, в к-рый входит /з аминокислотных остатков. Роль С-концевого участка (141-191), по-видимому, состоит в стабилизации активной конформации молекулы П. л. [c.571]

Примеры отщепляемых N-концевых последовательностей секреторных и мембранных пребелков даны в табл. 3. Как уже указывалось, все они носят сильно гидрофобный характер. Наиболее гидрофобная область (чаще всего сплошь гидрофобная) лежит приблизительно в середине отщепляемой последовательности это гидрофобное ядро обычно включает около десятка аминокислотных остатков. Последний аминокислотный остаток отщепля- [c.281]

Нейтральные алифатические аминокислотные остатки, не имеющие функциональных групп, не реакционноспособны в обычном смысле слова, но способны к ван-дерваальсовым взаимодействиям с находящимися поблизости другими молекулами или остатками других аминокислот. Помимо того, возможны взаимодействия неполярных групп, возникающие при сближении их в результате выталкивания из водного раствора (так называемые гидрофобные взаимодействия). Остаток глицина обладает некоторыми особыми свойствами, связанными с тем, что у него,отсутствует боковая цепь. В частности, в звене, содержащем этот остаток, возможны резкие изгибы полипептидной цепи. [c.21]

Переходы от упорядоченных к беспорядочным конформациям цепных молекул имеют большое значение, поскольку они касаются условий, которые должны поддерживаться для сохранения белков и нуклеиновых кислот в форме, необходимой для осуществления их биологических функций. В то же время явление г рехода спираль — клубок может рассматриваться как одномерный аналог процессов плавления и кристаллизации и поэтому представляет особый теоретический интерес. Рассмотрим сначала переходы в таких изолированных цепях, которые типичны для полипептидов, не учитывая образования мультиплетных спиралей, характерных для нуклеиновых кислот и их аналогов. Ранее было установлено, что характер связи С — N, частично напоминающей двойную, исключает вращение вокруг нее, и поэтому мономерный остаток ведет себя как жесткое звено. Следовательно, для описания относительной ориентации триплета аминокислотных остатков необходимо установить лишь два внутренних угла вращения ф. Когда беспорядочный клубок переходит в идеально унорядоченную конформацию, свобода выбора значений ф утрачивается. В результате этого для цепи, состоящей из Z аминокислотных остатков, переходу в идеальную спираль будет противодействовать прирост свободной энергии, пропорциональный Z — 2. С другой стороны, образованию спирали будут благоприятствовать различного типа взаимодействия между ближайшими соседями. К таким взаимодействиям относятся образование внутримолекулярных водородных связей, гидрофобное взаимодействие и эффекты десольватации, сопровождающие переход боковых цепей из относительно незащищенного состояния в беспорядочном клубке в компактную упаковку вокруг спирали. В целом такие эффекты будут более ярко выражены для остатков, находящихся внутри спирали, чем для остатков, располагающихся на ее концах. Поэтому вклад взаимодействий между непосредственными соседями в свободную энергию образования спирали будет пропорционален Z — б, где б — коэффициент, учитывающий меньшую устойчивость концов спирали. При б > 2 (для а-спирали Шеллманом [368] было принято 6 = 4) свободная энергия перехода беспорядочного клубка в идеальную спираль будет уменьшаться при увеличении Z. Однако, для того чтобы правильно установить условия, определяющие переходы спираль — клубок, необходимо учитывать частично упорядоченные состояния, содержащие разнообразные сочетания последовательностей, свернутых в спирали или в беспорядочные клубки. Результаты, полученные различными исследователями, рассматривавшими эту проблему, аналогич- [c.132]

Доступность синтетических полипептидов сыграла большую роль в уточнении условий, определяющих устойчивость вторичной структуры, однако установление третичной структуры значительно сложнее. Это было наглядно показано путем определения конформаций миоглобина [32] и гемоглобина [34] методом рентгеновского кристаллографического анализа. Белок миоглобина состоит из единственной полипептидной цепи с восемью сегментами правой а-спирали. В спираль входит 7—24 аминокислотных остатка, а их общая длина составляет примерно 78% полипептидной цепи. Два остатка образуют острые углы, а другие спиральные сегменты отделяются за счет изменения длины цепи при переходе к нерегулярной конформации. Кендрью [376] обсудил некоторые особенности структуры белков, которая чрезвычайно компактна и имеет внутри не более пяти изолированных молекул воды. За очень редким исключением, все полярные группы располагаются снаружи молекулы, и, следовательно, боковые цени, находящиеся в контакте друг с другом внутри молекулярной структуры, как правило, имеют гидрофобный характер. Таким образом, создается впечатление, что гидрофобное взаимодействие должно быть основным фактором, стабилизующим конформацию. Однако остается спорным вопрос о том, что же определяет точки, в которых происходит нарушение конформации. Известно, что остаток пролина может и не размещаться в а-спирали однако это ограничение не может служить объяснением всех неспиральпых последовательностей в молекуле миоглобина. Состав неспиральных участков не имеет также никакого отношения к классификации синтетических полипептидов в соответствии с их тенденцией к существованию в спиральной форме [377]. Интересно, что конформации миоглобина и четырех субъединиц, составляющих молекулу гемоглобина, несмотря на различную последовательность Б них аминокислот, должны быть весьма сходны между собой [378, 379]. В таком случае третичная структура будет, по-видимому, определяться сложными соотношениями, которые детально не исследованы. [c.135]

Три полипептидные субъединицы, образующие молекулу альдолазы (см. выше), в качестве С-концевой группы имеют остаток тирозина. Получены данные [245], что этот остаток имеет большое значение, так как, по-видимому, принимает участие в связывании фосфатной группы. В 1967 г. из альдолазы мышц и печени кролика были выделены и расшифрованы оказавшиеся очень близкими по строению полипептиды, включающие активный центр и содержащие по 28 аминокислотных остатков. Гидрофобный характер этих полипептидов имеет значение для реакции лизина — образования оснований Шиффа. Выясняется значение отдельных аминокислотных остатков вблизи активного центра для механизма реакции [245а]. [c.92]

В отличие от НЬА в гемоглобине HbS остаток глутаминовой кислоты Р-полипептидной цепи глобина замещен на валин. Остаток валина располагается на поверхности белковой глобулы гемоглобина. Замещение полярного остатка глутаминовой кислоты на неполярный валин приводит к появлению на поверхности Р-субъединицы гидрофобного участка, который не гидратируется окружающим водным раствором. Этот участок присутствует как в окси-, так и в дезоксиформе HbS (в то время как в НЬА он отсутствует). Кроме того, на поверхности HbS существует участок, комплементарный гидрофобному участку Р-субъединицы и способный с ним прочно связываться. В окси-HbS этот участок маскируется другими аминокислотными группами. Когда окси-HbS теряет кислород, его гидрофобный участок связывается с комплементарным участком на другой молекуле HbS. Таким образом, происходит полимеризация HbS, при этом каждая молекула гемоглобина контактирует с 4 соседними молекулами с образованием трубчатых волокон. Волокна HbS механически деформируют эритроцит, придавая ему серповидную форму, что приводит к лизису клеток и множеству вторичных клинических проявлений. В НЬА также имеется рецепторный участок, способный взаимодействовать с гидрофобным участком окси- или дезокси-HbS. Присоединение гидрофобного HbS к НЬА сопровождается образованием соответствующего димера, но не приводит к образованию полимера, поскольку сам НЬА не имеет гидрофобного участка и потому не может связывать следующую молекулу гемоглобина. [c.220]

Статистический подход позволяет рассчитать относительную частоту появления каждого аминокислотного остатка в цепи и повторных появлений одних и тех же сочетаний аминокислотных остатков. Таким методом в некоторых белках выявляются многократно повторяющиеся регулярные последовательности. Так, например, в тропоколлагене каждый третий остаток — глицил, после которого следуют пролил или оксипролил. В а-цепи фибриногена 31% всех аминокислот — это серин, глицин и пролин в составе одних и тех же повторяющихся сочетаний. Регулярные последовательности, включающие глицин и пролин, характерны и для других белков, таких как склеропротеины, кератины, двухцепочечный фиброин шелка. С одной стороны, эти последовательности оптимальны для образования правой а-спиральной конформации цепи и упорядоченного расположения гидрофильных и гидрофобных участков на гранях этой спирали (см. рис. 4, раздел 1.2.3). С другой стороны, [c.76]

Еще один пример корреляции структуры субстратов и их реакционноспособ-ности - это гидролиз пептидов карбоксипептидазой А. Для серий субстратов гХ-РЬе и гС1у-Х, где X - варьируемый аминокислотный остаток, была обнаружена [1738] линейная зависимость от гидрофобности боковой цепи остатка X (рис. 59,а). Однако каталитическая 1сонстанта (й . ) для этих веществ практически не зависит от гидрофобной боковой цепи (рис.59,6). [c.180]

Помимо пентамерной, свободной формы IgM имеется мономерная форма этого иммуноглобулина, которая представлена на поверхности В-клеток и выполняет функцию антигенраспознающего рецептора. Отличие мономера, ассоциированного с мембраной, от пентамера состоит в количестве аминокислотных остатков в хвостовой части тяжелой цепи. В отличие от пентамерной формы тяжелая цепь мономера включает 41 аминокислотный остаток в хвостовой части. Из них 25 гидрофобных аминокислотных остатков принадлежат трансмембранному отрезку. [c.65]

Подпись к Рисунку 7. Множественное выравнивание последовательностей гликозидаз. Слева указаны номера последовательностей в GenPept, справа - их принадлежность к семействам. Па чёрном фоне указаны консервативные аминокислотные остатки (сверху - консервативный мотив), на сером фоне - кластер гидрофобных аминокислотных остатков. В нижней части рисунка звёздочками отмечены консервативные сегменты N5 и N6, стрелочкой - остаток Glu, входящий в состав активного центра сахараз. [c.20]

Эластаза 7—9 -N Y- N — небольшой нейтральный или гидрофобный аминокислотный остаток (Ser, Ala, Gly. Val, Leu) [c.138]

Рис. 24 схематически иллюстрирует механизм метки по сродству на примере азопроизводного динитрофенильной группы. К настоящему времени синтезировано большое число различных реакционноспособных производных гаптенов, избирательно реагирующих с разными аминокислотными остатками. В ходе реакции образуются устойчивые ковалентные связи, поэтому, разделив полипептидные цепи и фрагментировав их, можно точно локализовать меченый аминокислотный остаток. Таким способом удалось установить, что оба вариабельных домена (от легкой и тяжелой цепей) участвуют своими аминокислотными остатками в формировании полости активного центра и что полость центра выстилают отрезки цепей, соответствующие гипервариабельным участкам. Данные, накопленные с помощью метода метки по сродству , были дополнены результатами, полученными методами дифференциальной спектрофотометрии и электроннопарамагнитного резонанса (см. гл. 12), а также химической модификации определенных аминокислотных остатков в молекуле антитгла. Для ряда гаптенов гидрофобного характера. (например, нитрофениль-ные производные) было доказано присутствие в активном центре антитела остатка триптофана, продемонстрирован гидрофобный характер полости антидетерминанты. Для других гаптенов установлена локализация остатков гистидина, лизина, тирозина и точно определено их местоположение в каждой цепи. [c.93]

В активном центре фермента остаток пиримидинового нуклеотида РНК размещается таким образом, что пиримидиновое основание закрепляется в субстратном центре за счет водородных связей с радикалами тре и сер, занимающими 45-е и 123-е положения в полипептидной цепи и за счет гидрофобного взаимодействия с радикалом фен (120-й аминокислотный остаток). Вследствие этого остаток фосфата, расположенный между З -углеродным атомом рибозы пиримидинового нуклеотида и 5 -углеродным атомом соседнего в цепи РНК нуклеотида, фиксируется между 12-м и 119-м остатками гис каталитического центра. Фиксации межнуклеозидного фосфата в этом положении способствует также радикал лиз. занимающий в молекуле РНКазы 41-е положение, но расположенный в ее активном центре на расстоянии 0,5 нм от вышеупомянутых остатков гис. Вслед за этим наступает непосредственно каталитический акт, осуществляемый в результате согласованной передачи протонов и сводящийся к разрыву межнуклеотидной фосфатной связи, образованию 2, З -циклофосфата рибозы пиримидинового нуклеотида и по- [c.228]

Как отмечалось, кальций связывается в центре 12-членной аминокислотной петли, шесть лигандов которой прямо участвуют в координации ионов Са " . Са +-связывающие петли довольно консервативны по своей первичной структуре. Так, в положении 1, как правило, располагается остаток Asp, а в положении 12 — остаток Glu. Положения 4 и 6 часто заняты остатками Gly, а остатки в положениях 3, 5 и 9 имеют в боковой цепи атомы кислорода (Asp, Asn, Thr, Ser, реже Glu и Gin). Кальций координируется шестью (или семью) лигандами, расположенными в вершинах октаэдра (рис. 119—см. вклейку) или в вершинах пентагональной бипирамиды. При этом главную роль в связывании ионов Са играют атомы кислорода карбоксильных или спиртовых групп, кислород карбонильной группы пептидной связи (лиганд в положении 7, -Y), а также кислород молекулы воды. Связывание ионов Са2+ в Са2+-связывающей петле сопровождается конформационными изменениями, которые затрагивают как структуру петли, так и структуру ограничивающих ее с двух сторон а-спиральных участков. Следствием этих конформационньгх перестроек часто является изменение (как правило, увеличение) а-спиральнос-ти, ориентации а-спиралей относительно друг друга, а также изменение гидрофобности молекулы белка. Все вместе это влияет на способность Са2+-связывающего белка взаимодействовать с белками-мишенями и обеспечивает Са -зависимую регуляцию многочисленных реакций, протекающих в клетке. Ионы имеют меньший радиус, чем ионы Са . Вследствие этого они менее прочно связываются в катионсвязываю-щих центрах и вызывают заметно меньшие конформационные изменения в общей структуре анализируемых белков. [c.210]

ОН участвует в поглощении мальтозы клеткой. Обычно этот белок локализован в пери-плазматическом пространстве. Однако при мутации, затрагивающей N-кoнeц его предшественника, локализация белка (в его зрелой форме) меняется замещение гидрофобной аминокислоты в сигнальной последовательности на заряженный остаток приводит к накоплению связывающего мальтозу белка в цитозоле. Таким образом, следствием замены всего лишь одного аминокислотного остатка оказалось изменение локализации белка вместо периплазматического пространства - цитозоль. Рассмотрим обратную ситуацию может ли белок цитозоля ошибочно попасть в наружную мембрану Часть гена, ответственного за синтез N-кoн-цевой части белка-переносчика мальтозы (белок наружной мембраны, являющийся также рецептором фага X), соединили с геном р-галактозидазы. Кодируемый полученным геном белок-химера накапливался не в цитозоле, как это свойственно (3-галак-тозидазе, а в наружной мембране. Этот опыт показывает, что М-концевая последовательность новосинтезированной полипептидной цепи - это своего рода форма записи адреса белков клеточной оболочки. Совершенно очевидно, что клетки прокариот, как и эукариот, способны транспортировать белки в соответствующие участки. Молекулярные основы этого процесса сортировки белков - важная область современных исследований. [c.231]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология