Специфическое химическое расщепление

Рис. 8.2. Схема никотинового холинэргического синапса. Пресинаптическое нервное окончание содержит компоненты для синтеза нейромедиатора (здесь ацетилхолина). После синтеза (I) нейромедиатор упаковывается в пузырьки (везикулы) (II). Эти синаптические везикулы сливаются (возможно, вре.мен-но) с пресинаптической мембраной (1П), и нейромедиатор высвобождается таким путем в синаптическую щель. Он диффундирует к постсинаптической мембране и связывается там со специфическим рецептором (IV). В результате образования нейромедиатор-рецепторного комплекса постсинаптическая мембрана становится проницаемой для катионов (V), т. е. деполяризуется. (Если деполяризация достаточно высока, то появляется потенциал действия, т. е. химический сигнал снова превращается в электрический нервный импульс.) Наконец, медиатор инактивируется , т. е. либо расщепляется ферментом (VI), либо удаляется из синаптической щели посредством особого механизма поглощения . В приведенной схеме только один продукт расщепления медиатора— холин — поглощается нервным окончанием (VII) и используется вновь. Базальная мембрана — диффузная структура, идентифицируемая методом электронной микроскопии в синаптической щели (рис. 8.3,а), здесь не показана.

Химические свойства циклоалканов близки к алканам. Они весьма устойчивы к действию самых разнообразных реагентов и в химические реакции вступают только в весьма жестких условиях или в присутствии активных катализаторов. Подобно алканам, они взаимодействуют с азотной кислотой (реакция Коновалова) н реа-о гируют с галоидоводородными кислотами — НС1, НВг, Н1 (реакции галоидирования). Специфические для циклоалканов реакции связаны с расщеплением и дегидрированием циклов. Так. под действием сильных окислителей, например перманганата калин К.ИПО4, или концентрированных кислот (H SO , HNOa) при 100° С пяти- и шестичленные циклы разрываются с образованием дикарбоно- [c.66]

Одной из важнейших функций белков является нх способность выступать в качестве специфических катализаторов ферментов), обладающих исключительно высокой каталитической активностью. Без участия ферментов не происходит почти ни одна химическая реакция в живом организме. В настоящее время известны тысячи различных белков-ферментов, и каждый из них построен так, чтобы наилучшим образом катализировать определенную химическую реакцию. Например, расщепление перекиси водорода [c.446]

Для специфического расщепления белков по определенным точкам применяются как ферментативные, так и химические методы. Из ферментов, катализирующих гидролиз белков по определенным точкам, наиболее широко используют трипсин и химотрипсин. Трипсин специфично катализирует гидролиз пептидных связей, расположенных после положительно заряженных аминокислотных остатков лизина и аргинина. Химотрипсин преимущественно расщепляет белки после остатков ароматических аминокислот — фенилаланина, тирозина и трипто- [c.269]

Одна из основных стадий расшифровки аминокислотной последовательности состоит в частичном расщеплении молекул исследуемого белка. Используемые для этой цели методы частичного гидролиза или специфического химического расщепления, кроме максимально возможной специфичности, должны отвечать следующим требованиям 1) в ходе реакции аминокислоты не должны разрушаться [c.34]

Специфическое химическое расщепление [c.181]

Наряду с химическим расщеплением секвенирование РНК можно проводить путем гидролиза ее цепи специфическими РНК-азами. [c.20]

Даже при специфическом ферментативном или химическом расщеплении белка или полипептида среднего молекулярного веса получается довольно сложная смесь пептидов. Существует набор разнообразных методических приемов фракционирования этой смеси и очистки отдельных компонентов. Вряд ли можно предложить какую-то одну схему фракционирования, которая была бы равным образом применима ко всем белковым гидролизатам. Первым этапом обычно является предварительное фракционирование в соответствии с зарядом или размером пептидов. За ним следует уже окончательная очистка пептидов с помощью электрофореза, ионообменной или иной хроматографической процедуры. [c.37]

При специфическом ферментативном гидролизе или химическом расщеплении любого белка среднего молекулярного веса получается довольно сложная смесь пептидов. Выделение и очистка всех пептидов, из которых состояла полипептидная цепь и которые содержатся в нефракционированном гидролизате, — задача достаточно трудная. Поэтому гидролизат белка рекомендуется сначала подвергнуть предварительному разделению. Среди современных методов фракционирования наиболее подходящим для этой цели является гель-фильтрация. [c.226]

Разработаны химические методы специфического расщепления пептидных связей и по остаткам других аминокислот, однако они не нащли столь широкого применения. В настоящее время, когда по методу Эдмана можно анализировать крупные белковые фрагменты, наиболее целесообразными представляются методы расщепления по относительно редко встречающимся аминокислотным остаткам, таким как Тгр и Met. [c.273]

Совокупность современных методов исследования строения олигосахаридов позволяет делать надежные заключения о строении большинства соединений этого класса. Тем не менее анализ структур некоторых сложных олигосахаридов в настоящее время представляет весьма трудоемкую, а в некоторых случаях практически неразрешимую задачу. По-видимому, ключом к решению этой проблемы является развитие специфических химических методов расщепления олигосахаридных цепей, что позволило бы [c.454]

Возможно, наконец, и применение смешанных химико-фермента-тиг.ных методов для расщепления полинуклеотидов. Так, перед ферментативным расщеплением полинуклеотид подвергают специфической химической модификации, приводящей к тому, что один из типов нуклеотидов, фосфодиэфирная связь которого способна расщепляться под действием данного фермента, превращается в производное, неспособное вступать в ферментативную реакцию. Примером может служить специфическое расщепление модифици- [c.71]

Для пиролизного исследования 10-20 мг пробы осторожно нагревают в микропробирке, чтобы избежать быстрого разложения. При появлении паров определяют их запах и значение pH смачиванием универсальной индикаторной бумаги на выходе из пробирки. При пиролизе происходит расщепление полимерных цепей и образуются специфические продукты, которые можно разделить путём химического анализа или определить с помощью простого теста по значениям pH паров, образующихся при пиролизе. Полимеры разделяют на две группы (табл.2.2) часть полимеров выделяет кислые пары (pH от [c.36]

В книге II подробно рассмотрены химические методы решения структурных задач — защита различных функциональных групп, их восстановление, специфическая деструкция, пути направленного расщепления молекул исследуемых соединений. Две последние главы посвящены, проблемам стерео-химии и молекулярным перегруппировкам органических соединений. [c.4]

Ферментативное расщепление. Помимо химического гидролиза для частичного расщепления олигосахаридов применяют также ферменты, расщепляющие гликозидные связи — гликозидазы (см. стр. 399). Ферментативный гидролиз гликозидных связей протекает в чрезвычайно мягких (физиологических) условиях. Применение специфических гликозидаз позволяет производить избирательное расщепление олигосахаридов по вполне определенным типам связей. Кроме того, отношение данной гликозидной связи к ферменту, субстратная специфичность которого известна, позволяет сделать заключение о конфигурации этой связи, размере цикла моносахаридного остатка, его структуре и абсолютной конфигурации. Рассмотрим в качестве иллюстрации ферментативный гидролиз раффинозы. [c.449]

С точки зрения биохимической эволюции такая близость свойств фермента, выполняющего у разных животных одну и ту же химическую функцию — каталитическое расщепление ацетилхолина. не является неожиданной. Ацетилхолиновый механизм передачи возбуждения в специализированных нервных структурах, возникший, по-видимому, на самых ранних стадиях эволюции нервной системы, мог закрепиться только благодаря тому, что одновременно вызвал образование высокоэффективного приспособления—ацетилхолинэстеразы для быстрого разрушения медиатора. Без этого приспособления ацетилхолиновый механизм в принципе не мог существовать. Качественная неизменность в эволюции одного из медиаторов нервного возбуждения — ацетилхолина — и служит причиной стабильности фермента, специфически настроенного на разрушение этого медиатора с необходимой скоростью. Поскольку, однако, эволюция функций нервного аппарата была связана с увеличением числа структурных элементов нервной системы и усложнением схем соединения их в общую самонастраивающуюся систему, эволюция ферментного аппарата шла, по-видимому, двумя путями. Первый путь — это увеличение количества и концентрации ацетилхолинэстеразы в проводящих возбуждение структурных элементах для обеспечения достаточной скорости разрушения любых количеств ацетилхолина, которые могут выделиться. Второй путь — более совершенная система пространственного распределения фермента в структуре тканей нервной системы. Гистохимические исследования нервной системы демонстрируют высокоспециализированную локализацию значительных количеств ацетилхолинэстеразы в ограниченных объемах нервной ткани, совершенствующуюся в ходе эволюции [19—21, 109. [c.171]

Интересно отметить, что иногда физиологическое действие энантиомеров очень различно. Так, /-никотин, содержащийся в природном табаке, значительно более токсичен, нежели -никотин, синтезированный в лаборатории. Их специфическое действие приписывают асимметричному расположению реакционноспособных групп в биологических системах. Так как энантиомеры очень похожи и обе формы вступают в химические реакции всегда в равных количествах, то для их разделения требуется специальная техника. Процесс разделения называется рацемическим расщеплением. Некоторые методы рацемического расщепления описаны в разд. 10 гл. IV. Часто чистый оптический изомер способен превратиться в рацемат этот процесс назван рацемизацией. [c.84]

В книге I рассмотрены в основном физические мет.оды исследования. Первая глава является как бы вводной, она посвящена выделению, очистке и предварительным исследованиям изучаемых веществ. В седьмой главе рассматриваются возможные пути биогенеза. В книге П подробно изложены химические методы решения структурных задач — защита различных функциональных групп, их восстановление, специфическая деструкция, пути направленного расщепления молекул исследуемых соединений. Две последние главы посвящены проблемам стереохимии и молекулярным перегруппировкам органических соединений. [c.4]

В идеальном случае ферментативный гидролиз полисахаридов следует проводить ферментами высокой степени чистоты, специфичность которых установлена по их действию на производные гликозидов и на олиго- или полисахариды с точно известной структурой. Эти условия были реализованы нри исследовании ферментативного гидролиза гликогена, амилозы, амилопектина и некоторых родственных им по структуре полисахаридов. Расщепление полисахарида специфическим ферментом может указать на присутствие в нем связи (или связей), для которой этот фермент специфичен. В случае полисахарида, содержащего не один тип связей, а более, можно провести избирательный гидролиз определенной связи, и полученный остаток проанализировать физическими, химическими или иммунологическими методами, либо для получения дополнительной структурной информации подвергнуть дальнейшей деструкции, действуя другими специфическими ферментами. [c.299]

Существует два принципиально различных подхода к определению нуклеотидной последовательности ДНК. Первый из них предложен А. Максамом и У. Гилбертом и основан на специфическом химическом расщеплении полинуклеотидной цепи. Последовательность операций при секвенировании ДНК методом Максама — [c.15]

Метод неполных специфических химических расщеплений (метод Максама — Гилберта) используется для определения последовательности ДНК. Меченые концевые продукты получают путем специфического расщепления полинуклеотида химическими реагентами по одному из звеньев. Обработка проводится в услоанях неполной статистиче- [c.321]

В 1973 г. Н. С. Егоровым была установлена полная структурная формула полимиксипа М с применением впервые разработанных методов специфического химического расщепления по остаткам треонина (метод К->0-ацильной миграции и окислительный метод ) [53]. Из смеси продуктов расщепления методом электрофореза выделены три К-Опр-пентида (рис. 3.5). Идентификация С-концевых аминокислот и аминокислотный анализ этих пептидов позволили определить их строение и с учетом ранге полученных данных по частичной структуре полимиксипа М [54,66] порядок их чередования в антибиотике [c.133]

Методы выделения, очистки и аналитические характеристики пептидов описаны подробно в разд. 3.3. Изучение связи между строением и биологической функцией пептидов ведет к познаванию молекулярного механизма их действия. При этом главное внимание обращается на выяснение активного центра и определение аминокислотной последовательности, которая ответственна за рецепторное связывание, транспорт и иммунологическое поведение. Большой практический интерес имеет также модификация природных пептидов для пролонгирования их действия и расширения практического применения. Такого рода исследования можно проводить только тогда, когда соответствующий природный пептид имеется в достаточном количестве. Необходимые для изучения пептиды можно получать путем частичного ферментативного расщепления экзопептидазами или эндопептидазами или же с помощью специфических химических методов расщепления (бромцианом или Ы-бромсукцинимидом) можно также использовать замещение, элиминирование или превращение функциональных групп соответствующих пептидов. Возможности модификации природных пептидов ограничены тем, что часто исследователь располагает лишь нанограммо-выми количествами этих веществ. [c.90]

Специфическое химическое рсхш пление пептидных связей можно осуществить с помощью двух окисляющих агентов. Один из них, Ы-бромсукцинимид, вызывает расщепление пептидной связи, в которой участвует остаток триптофана, с одновременным разрушением этого остатка и его окислением [64]. Успешное использование этого метода удалось лишь в нескольких случаях. Помимо изучения структуры полипептида, выделенного из вируса табачной мозаики, Ы-бромсукцинимид был использован при анализе последовательности низкомолекулярного глюкагона [58 и М-кон-цевой последовательности гемоглобина [79]. Существенный недостаток этого метода заключается в том,что М-бромсукцинимид расщепляет не все пептидные связи, образуемые остатками триптофана. [c.36]

Для решения вопроса о том, из каких частей состоит сложная молекула, используются различные реакции расщепления окисление, гидролиз, крекинг, пиролиз и др. Характерные свойства вещества выявляются путем изучения имеющихся в молекуле функциональных групп (т. е. определенных химически активных атомных групп) (см. стр. 46), кратных связей или других особенностей. Это устанавливается по характерным или специфическим химическим реакциям, позволяющим обнаружить в молекуле двойную или тройную связь, обнаружить и найти местоположения гидроксильной, карбоксильной, аминной или любой другой функциональной группы. [c.16]

Следовательно, нервный импульс, дойдя до цели, до конца нервного волокна, должен вызвать образование специфического. химического регулятора сокращения мышцы (что и происходит на самом деле). Сейчас мы знаем, что роль такого медиатора играют ионы кальция. Освобождение ионов из связанного состояния (в структурах саркоплазматического ретикулума) и соединение его с белками комплекса актомиозин — тропомиозин — тропонин — условие начала сокращения миофибриллы, начала движения нитей актина и миозина навстречу друг другу. Связывание кальция служит причиной прекращения ферментативного расщепления АТФ, прекращения энергетического обеспечения сокращения миофибрилл, т. е. условием расслабления, сопровождающегося при нагрузке растяжения миофибриллы, например, при действии эластических сил коллагеновых волокон или груза, или же под действием реципрокных (тянущих в противоположную сторону), мышц. Однако количество ионов кальция, непосредственно поступающих в протоплазму в результате прихода нервного импульса, очень невелико, и поэтому на нервных окончаниях действует механизм химического усиления, т. е. увеличения количества кальция, происходящего пооредством медиаторов. Под влиянием нервного импульса выделяется химический медиатор — ацетилхолин (обеспечивающий регуляцию быстрых мыщц) или адреналин (регулирующий относительно длительный тонус специализированных мышц в стенках кровеносных сосудов). Эти медиаторы запускают процессы, приводящие к появлению больших количеств кальция в иннервируемом органе. [c.208]

Потребность в методиках получения крупных фрагментов стимулирует все больший интерес к развитию специфических методов расщепления. В настоящей главе обсуждаются главным образом те методы, которые проверены на практике и нашли практическое применение. Наряду с хорошо известными методами расщепления по метионину, триптофану, тирозину и цистеипу в данной главе рассматриваются также частичный кислотный гидролиз и восстановительное и окислительное расщепление по остаткам цистина. Литература по химической фрагментации пептидов и белков хорошо известна, поэтому авторы не ставили перед собой задачу охватить все аспекты проблемы. Читатель, проявляющий более глубокий интерес к этой тематике, может найти разнообразную информацию в обстоятельных обзорах [4, 74, 78, 81, 83, 181, 209]. [c.83]

Специфический химический метод расщепления по остаткам метионина основан на использовании бромциана (СЫВг) в кислой среде, например в 90%-ной муравьиной кислоте [c.181]

Пептиды, полученные при специфическом химическом или ферментативном расщеплении белка, разделяют методами хроматографии. Далее последовательность аминокислот в каждом из пептидов определяют методом Эдмана. Таким образом, достигается этап, когда последовательность аминокислот в отдельных пептидах (фрагментах белка) известна, но остается невыясненной последовательность самих пептидов. Последнюю устанавливают с помопшю так называемых перекрывающихся пептидов (рис. 231). При этом используют уже не трипсин, а какой-либо фермент, расщепляющий по шпептидную цепь в других участках, например химотрипсин, который расщепляет пептидные связи главным образом по [c.30]

Последовательность аминокислотных остатков в полипептид-,ной цепи называется ее первичной структурой. Определение пер.-вичной структуры производится путем частичного гидролиза белка с помощью специфических протеаз, катализирующих расщепление пептидной связи лишь между определенными остатками. Так, трипсин атакует лишь те пептидные связи, которые образованы СО-группами остатков основных аминокислот — Apr или Лиз. В результате образуется смесь коротких полипептидных цепей, олигомеров. Такие короткие цепи называются пептидами. Их исследование производится посредством химических и физико-химических методов (хроматография, масс-спектроскопия). Воздействуя другим ферментом, можно разрезать белок по другим связям, получить смесь других пептидов. N- и С-конце-вые остатки белка (см. стр. 68) определяются в результате их химической модификации, предшествующей частичному гидролизу. Зная строение пептидов, полученных при специфическом расщеплении различными ферментами, можно установить первичную структуру белка. Допустим, что белковая цепь имеет структуру [c.73]

На втором этапе гомогенный, меченный по 5 онцу полинуклеотид подвергается в четырех отдельных пробах химической обработке, приводящей к специфическому или, по крайней мере, преимущественному расщеплению по одному из четырех типов нуклеотидньгх остатков. Используемые химические реакции приведены ниже. Существенным моментом этого этапа является проведение каждой из четырех реакций на такую глубину, что в среднем на каждую цепочку приходится один разрыв. Это нетрудно осуществить путем подбора времени реакции и концентраций используемых реагентов. В итоге в каждой из четырех проб Свиди-мыми> в только что упомянутом смысле этого слова остаются фрагменты исходного полинуклеотида, содержащие неповрежденный 5 -конец и обрезанные по всем мыслимым точкам, содержащим определенный тип нуклеотида. [c.278]

Характерной особенностью биологически активных белков является лргУпгть. с которой они изменяются под влиянием тепла, ферментов, кислот и различных орГанйческих соединений.. При этом происходит денатурация белка 102 с полной утратой его, биологической активности. Денатурация, которая, как правило, является необратимым процессом, представляет собой скорее фи зическую или внутримолекулярную перегруппировку,, чем химическое изменение структуры нативного белка она меняет специфическую пространственную конформацию макромолекулы,/ но не сопровождается гидролизом ковалентных связей. В живых организмах эта конформация возникает в результате взаимодействия боковых ответвлений полипептидных цепей, являясь термодинамически неравновесной во время денатурации белок переходит в равновесную денатурированную форму. При достаточно сильном воздействии ферментов, тепла и различных химических агентов могут все же произойти более глубокие изменения вплоть до расщепления макромолекулы на отдельные аминокислоты вследствие гидролиза по пептидным связям. [c.331]

Рассмотренное выше действие нескольких полисахараз, участвующих в гидролизе крахмала, иллюстрирует специфическую природу различных реакций ферментативного расщепления. Ферментативный метод анализа дает такие сведения относительно тонкой структуры полисахаридов, которые нельзя получить современными химическими методами. [c.301]

Первый том включает описание способов выделения и очистки исследуемых соединений, а также физических методов установления их строения (спектры поглощения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, спек-трополяриметрия и др.). Во втором томе рассмотрены химические методы решения структурных задач — восстановление различных функциональных групп, специфическая их деструкция, направленное расщепление молекул исследуемых соединений и др. [c.660]

Макромолекулы, такие, как белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты, внутри своих индивидуальных групп отличаются по физико-химическим свойствам лишь незначительно поэтому их выделение, основанное на различиях в этих свойствах, например, с помошью ионообменной хроматографии, гель-фильтрации или электрофореза сопряжено с известными трудностями и требует много времени. Вследствие этого в ходе выделения существенно падает их активность из-за денатурации, расщепления, ферментативного гидролиза и т. п. Одним из наиболее характерных свойств этих биологических макромолекул является их способность обратимо связывать другие вещества. Например, ферменты образуют комплексы с субстратами или ингибиторами, антитела— с антигенами (против которых получены), а нуклеиновые кислоты, такие, как информационная РНК, гибридизуются с комплементарными ДНК и т. д. Образование специфических диссоциирующих комплексов биологических макромолекул служит основой метода их очистки, известного как аффинная хроматография. [c.9]

Межнуклеотидные связи в ДНК и РНК можно химически расщепить с помощью гидролиза. Их можно гидролизовать и ферментами, которые называются ну-клеазами. Некоторые нуклеазы способны расщеплять связи между двумя соседними нуклеотидами, расположенными внутри цепи ДНК или РНК такие нуклеазы называют эндонуклеазами. Нуклеазы другого класса могут катализировать гидролиз только связи концевого нуклеотида-или у 5 - или у 3 -конца молекулы эти ферменты относятся к экзонуклеазам. Дезоксирибонуклеазы, специфически расщепляющие определенные межнуклеотидные связи в ДНК, и рибонуклеазы ферменты, специфичные к РНК, найдены во всех живых клетках. Они секретируются, в частности, поджелудочной железой в кишечный тракт, где принимают участие в гидролизе нуклеиновых кислот в процессе пищеварения. Ниже мь1 увидим, что различные типы эндонуклеаз представляют собой важный биохимический инструмент для контролируемого расщепления ДНК и РНК на меньшие фрагменты при определении их нуклеотидной последовательности. [c.857]