Гликопротеины биологическая активность

По своей химической природе рецепторы почти всех биологически активных веществ оказались гликопротеинами, причем узнающий домен (участок) рецептора направлен в сторону межклеточного пространства, в то время как участок, ответственный за сопряжение рецептора с эффекторной системой (с ферментом, в частности), находится внутри (в толще) плазматической мембраны. Общим свойством всех рецепторов является их высокая специфичность по отношению к одному определенному гормону (с константой сродства от 0,1 до 10 нМ). Известно также, что сопряжение рецептора с эффекторными системами осуществляется через так называемый С-белок, функция которого заключается в обеспечении многократного проведения гормонального сигнала на уровне плазматической мемб- [c.289]

Важное значение в защитных реакциях организма имеют гликопротеины плазмы крови (см. стр. 576). Показано присутствие в плазме по крайней мере двадцати биологически активных гликопротеинов выполняющих различные функции. В частности, фракция углобулинов, к которой принадлежат антитела, вырабатываемые при введении в организм антигенов, содержит значительное количество остатков моносахаридов. Непосредственным участником защитной иммунной реакции в организме является так называемый комплемент , который соединяется с комплексом антиген—антитело и вызывает разрушение введенных чужеродных клеток. Активность комплемента зависйт от присутствия четырех компонентов, из которых по крайней мере два являются гликопротеинами. Многие полисахариды микроорганизмов повышают неспецифическую резистентность животных к бактериальной инфекции . Механизм их действия пока не вполне понятен. [c.606]

Биологическое действие. Ретинол действует подобно гормонам, проникающим в клетку, — связывается с ядерными белками и регулирует экспрессию определенных генов. Он необходим для осуществления нормальной репродуктивной функции. Ретиналь участвует в акте зрения. 11-/(ис-ретиналь связан с белком опсином и образует родопсин. На свету родопсин диссоциирует, и г<мс-ретиналь переходит в транс-ретналъ. Реакция сопровождается конформационными изменениями мембран палочек и открытием кальциевых каналов. Быстрый вход ионов кальция инициирует нервный импульс, который передается в зрительный анализатор. Для повторного восприятия (т.е. в темноте) транс-ретиналъ восстанавливается алкогольдегидрогеназой в транс-ретинол (здесь возможны потери витамина А). Транс-ретинол изомеризуется в <мс-ретинол (здесь возможно восполнение витамина А). Z/мс-ретинол окисляется в г<мс-ретиналь, который, соединяясь с опсином, образует родопсин. Система свето-ощущения готова к восприятию следующего кванта света. Ретиноевая кислота участвует в синтезе гликопротеинов, усиливает рост и дифференцировку тканей. Ретиноиды обладают антиопухолевой активностью и ослабляют действие канцерогенов. Р-Каротин — антиоксидант и способен обезвреживать пероксидные свободные радикалы (ROO ) в тканях с низким парциальным давлением кислорода. [c.333]

Индивидуальность полученных препаратов гликопротеинов контролируется чаще всего аналитическим ультрацентрифугированием (см., например, ), электрофорезом с подвижной границей или на носителях, хроматографией на ДЭАЭ-целлюлозе. Как и в случае полисахаридов, критерием однородности выделенного гликопротеина может служить неизменность его мономерного состава (моносахаридов и аминокислот) и физико-химических свойств при применении нескольких способов очистки. Для определения нативности выделенных веществ особое значение имеет контроль их биологической активности, в первую очередь иммунологических свойств. [c.567]

Под действием на гликопротеин нейраминидазы происходит отщепление концевых групп N-ацетилнейраминовой кислоты, биологическая активность полностью теряется, сильно снижается вязкость. [c.178]

Поверхностные гликопротеины выполняют и функции специфических рецепторов. Белки зачастую внедряются в слой липида, более того, есть такие белковые молекулы, которые пронизывают липидный слой, связывая наружную и внутреннюю поверхности мембраны и образуя белковый канал для диффундирующих молекул. Существуют и углеводные структуры, выступающие из белкового слоя и непосредственно взаимодействующие с биологически активными веществами (рис. 1). [c.47]

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ГЛИКОПРОТЕИНЫ [c.235]

Важна роль углеводного компонента белковых молекул и в формировании сложных молекул со специфическими функциями — процессинге. Многие белковые молекулы, особенно биологически активные вещества (например, нейропептиды), синтезируются в виде крупных неактивных предшественников, которые затем расщепляются специфическими протеазами с формированием зрелых биологически активных продуктов. Деятельность протеаз контролируется уровнем гликозилирования белков. Так, многие белки, синтезируемые вначале как гликопротеины, в дальнейшем в результате процессинга теряют олигосахаридную часть. [c.27]

При изучении развития ранних предшественников В-клеток был обнаружен еще один цитокин, продуцируемый стромальны-ми элементами костного мозга. Он получил название интерлейкин- (ИЛ-7). У мышей этот цитокин представляет собой гликопротеин с мол. массой 14,9 кД, содержащий 129 аминокислотных остатков. Положения 69 и 95 являются местами связывания углеводов. В молекуле цитокина имеются 6 цистеиновых остатков, образующих внутримолекулярные дисульфидные связи, которые определяют функционально активную конформацию ИЛ-7. Крушение этих связей приводит к потере биологической активности цитокина. [c.122]

Специфическую группу ингибиторов ферментов, которой уделяют огромное внимание в последние годы, составляют ингибиторы белковой природы. Они блокируют действие фермента за счет белок-белковых взаимодействий, в результате чего закрывается активный центр фермента. Особенно энергично белковые ингибиторы регулируют деятельность протеиназ клетки, что сильно сказывается на регуляции обмена веществ в целом, поскольку под воздействием ингибиторов протеиназ тормозится переход проферментов в ферменты, отщепление сигнальных пептидов и других пептидных фрагментов при созревании белков, блокируются реакции протеолиза, ведущие к образованию биологически активных пептидов (гормоны пептидной природы, рилизинг-факторы и т. п.—см. гл. XII). Так, например, ингибитор белковой природы— а1-антитрипсин (гликопротеин с М = 52000, получаемый методом генетической инженерии из пекарских дрожжей), нашел применение для лечения эмфиземы (частичного распада) легких, так как он блокирует действие эластазы, вьщеляемой в норме нейтрофилами легочной ткани (рис. 52). От 2 до 4 граммов а1-антитрипсина достаточно для заместительной терапии при эмфиземе легких, развивающейся в результате курения. [c.113]

С помощью иммунологических реакций гормональных гликопротеинов показано значительное сходство этих соединений. Например, антисыворотка к фолликулостимулирующему гормону перекрестно реагирует с лютеинизирующим гормоном, хорионическим гонадотропином человека и тироидстимулирующим гормоном, что указывает на наличие в молекулах этих гормонов ряда общих антигенных групп наряду с их специфическими антигенными детерминантами. Показано, что такие гормоны состоят из субъединиц [195, 196], которые могут высвобождаться при действии трипсина, растворов пропионовой кислоты (I М), мочевины (8 М) или доде-цилсульфата натрия. Хотя таким образом были испытаны не все гликопротеины человека, однако в настоящее время полагают, что Р-субъединицы ответственны за специфичность гормона, тогда как а-субъединицы являются взаимозаменяемыми. Такой вывод согласуется со сходством аминокислотных последовательностей в а-субъединицах и уникальным характером р-субъединиц. При совместной инкубации а- и р-субъединиц в физиологических условиях возможна их рекомбинация, причем конечная биологическая активность выше суммарной активности отдельных субъединиц. Найдено также, что субъединицы гормонов из разных источников взаимозаменяемы. Более важен, однако, тот факт, что путем комбинации субъединиц из различных гликопротеиновых гормонов могут быть получены гибридные молекулы [196, 197], причем тип гормональной активности гибридного гликопротеина определяется первоначальной активностью р-субъединицы. [c.266]

Следует подчеркнуть, однако, что значительно больший удельный вес имеет посттрансляционная химическая модификация белков, затрагивающая радикалы отдельных аминокислот. Одной из таких существенных модификаций является ковалентное присоединение простетической группы к молекуле белка. Например, только после присоединения пиридоксальфосфата к -аминогруппе остатка лизина белковой части—апо-ферменту—образуется биологически активная трехмерная конфигурация аминотрансфераз, катализирующих реакции трансаминирования аминокислот. Некоторые белки подвергаются гликозилированию, присоединяя олигосахаридные остатки (образование гликопротеинов), и обеспечивают тем самым доставку белков к клеткам-мишеням. Широко представлены химические модификации белков в результате реакции гидроксилирования остатков пролина, лизина (при формировании молекул коллагена), реакции метилирования (остатки лизина, глутамата), ацети-лирования ряда N-концевых аминокислот, реакции карбоксилирования остатков глутамата и аспартата ряда белков (добавление экстра-карбоксильной группы). В частности, протромбин (белок свертывающей [c.532]

Поскольку в большинстве гликопротеинов углеводная часть является определяющей для проявления специфической биологической активности, очень важное место в установлении концевой последовательности олигосахаридных цепей играют иммунохимические методы, которые одновременно позволяют непосредственно определить и структуру антигенных детерминантов. Так, испытывая ингибирующее действие различных моно-и олигосахаридов и их производных на нммунохимпческую реакцию исследуемого гликопротенна с соответствующей антисывороткой, можно сделать заключение о природе антигенных детерминантов . Этот путь играет особенно большую роль в исследовании гликопротеинов и оказался весьма плодотворным при изучении групповых веществ крози. Испытывалось ингибирующее действие на реакции гемагглютинации групповых веществ крови с соответствующими им антисыворотками различных веществ как продуктов частичной деградации этих биополимеров, так и модельных соединений. На основании этих данных были сделаны заключения о природе концевых моносахаридов в групповых веществах, являющихся антигенными детерминантами (обзор см. ). [c.575]

Специфические сорбенты, использующие исключительные свойства биологически активных веществ образовывать специфические и обратимые комплексы, в огромной степени облегчают выделение ряда ферментов, их ингибиторов и кофакторов, антител и антигенов, лектинов, гликопротеинов, гликополисахаридов, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, жиров, транспортных и рецепторных белков, гормонов и их рецепторов, клеток и многих других соединений, как это представлено в обзорной табл. 11.1. Наряду с названием выделяемого вещества в таблице приведены также используемые аффинные лиганды, нерастворимые носители и пространственные группы, причем указано, аффинный лиганд или нерастворимая матрица модифицированы данной пространственной группой. Обзорная таблица включает выделения веществ как с помощью типичной биоаффинной хроматографии, так и с помощью гидрофобной или ковалентной хроматографии. [c.367]

Фоллитропин и лютропин образуют группу гонадотропных гормонов. Фоллитропин регулирует созревание фолликулов у женщин и сперматогенез у мужчин лютропин стимулирует секрецию эстрогенов и прогестерона, разрыв фолликулов и образование желтого тела у женщин, развитие интерстициальной ткани и секрецию тестостерона у мужчин. Оба гормона являются сложными белками — гликопротеинами состоят из двух субъединиц — аир (каждая из них в отдельности лишена биологической активности). Специфичность действия гормонов зависит от р-субъединиц, которые имеют разное строение, а а-субъединицы — сходное. [c.383]

Тиротропин контролирует функцию щитовидной железы является сложным белком — гликопротеином, состоящим из двух субъединиц р-субъединица определяет биологическую активность гормона, а а-субъединица похожа на а-субъединицу лютропина. [c.383]

Демонстрация ключевой роли сиаловой кислоты как компонента многих гликонротеинов в их отношении к частице вируса гриппа и к вирусной инфекции (обзор см. [186]) имела большое влияние на современные исследования гликонротеинов. Можно отметить лишь немногие направления в современном развитии исследований. Многие уже известные и очищенные гликонротеины, включая групповые вещества крови и белки сыворотки, были исследованы вновь и вскоре стала очевидной широкая распространенность гликонротеинов, содержащих сиаловые кислоты. Присутствие сиаловой кислоты во многих гликопротеинах, представляющих биологический интерес, делает необходимым развитие мягких методов их выделения и очистки, поскольку кетозидная связь, соединяющая концевой остаток сиаловой кислоты с ее партнером, чувствительна даже к 0,05 п. минеральной кислоте. Ферментативное отщепление сиаловой кислоты от гликонротеинов позволило оценить ее вклад в физические, химические и биологические свойства индивидуальных гликопротеинов. Этот подход был очень плодотворным. Так, оказалось, что сиаловая кислота ответственна за низкую изоэлектрическую точку и высокую электрофоретическую подвин ность сиалогликопротеинов, за электрофоретическую подвижность эритроцитов и раковых клеток, за вязкость гликонротеинов слюны, за биологическую активность гонадотропинов и других гормонов и за правильное функционирование фактора Кэстла. По счастливому стечению обстоятельств этот рост исследований гликонротеинов происходил в то время, когда был доступен арсенал чувствительных, мощных и специфических методов исследования состава и структуры сложных белков и определения их физических свойств и химической реакционной способности. Ниже будут рассмотрены успехи, достигнутые к настоящему времени. [c.23]

Далее нужно получить и исследовать диаграмму элюции, которая служит выражением функциональной зависимости данного свойства от номера фракции. Число различных измеряемых свойств будет зависеть от природы гликопротеина и количества материала, подвергнутого исследованию. Полезным и очень чувствительным измерением является измерение оптической плотности при 215 ммк было найдено, что для гликонротеинов (и белков) эта величина хорошо отражает обш ее количество материала в каждой фракции. Многие гликонротеины содержат немного остатков, поглош аюш их при 280 ммк, и при дополнительном измерении при этой длине волны иногда можно обнаружить небольшие количества примесей белков или нуклеиновых кислот. Следует сделать химически анализ на любой компонент (например, фукозу, гексозу, гексозамин и ней-раминовую кислоту), причем обычно достаточно иметь данные для некоторого числа чередующ,ихся фракций. Можно использовать также любое легко измеряемое физическое свойство (например, оптическое враш ение) или биологическую активность (ингибирование трипсина, серологическую групповую активность). [c.51]

При изучении известных белковых и полипептидных гормонов, которые содержат углеводы, было обнаружено, что все они, за исключением тирео-тропина (ТСГ) и эритроноэтина, связаны с различными сторонами физиологии размножения. Кроме того, для максимального проявления биологической активности молекулы важную роль играет углеводная часть этих гормонов. Эти гликопротеиновые гонадотропины, по-видимому, возникают из двух основных источников передней доли гипофиза и из плаценты в период беременности. Наряду с этим гонадотропные вещества, которые, видимо, являются гликопротеинами, обнаруживаются также в моче. [c.235]

Секреты пищеварительного тракта содержат, кроме кислых гликозами-ногликаноБ (кислых мукополисахаридов), таких, как хондроитин-4-сульфат, дерматансульфат и гепарин, также большое число гликопротеинов. Гликопротеины, обладающие биологической активностью, описаны в гл. 1, ч. IX. В этой части будут рассмотрены только очищенные неактивные гликопротеины. [c.260]

Были обнаружены ферменты, специфически расщепляющие 0-гликозид-ные связи, соединяющие N-ацетилгексозамин с серином и треонином, и N-гликозидную связь между N-ацетилглюкозамином и амидной группой аспарагина (том 1, гл. 10). Для изучения строения и конфигурации углевод-пептидной связи было бы удобно использовать гликозидазы, действующие только на определенный тип связи. Если бы были найдены гликозидазы, действующие на нативный гликопротеин, можно было бы получить нерас-щепленный апопротеин. Пока еще такой возможности нет. Даже при очень мягкой щелочной обработке, при которой происходит расщепление 0-глико-зидных связей, соединяющих углеводный и сериновые или треониновые остатки, происходит расщепление некоторых пептидных связей. Ферментативное отщепление гетеросахаридов может помочь оценить роль углеводного участка молекулы в биологической активности определенных гликопротеинов. Данные, полученные при обработке нейраминидазой клеточных рецепторов вируса гриппа и некоторых гормонов, убедительно показали важную роль нейраминовой кислоты в биологической активности этих белков. [c.295]

От половины до двух третей Т4 и Т3 присутствуют в организме вне щитовидной железы, причем большая часть их находится в крови в связанной форме в комплексе с двумя белками ти-роксин-связывающим глобулином (ТСГ) и тироксин-связывающим преальбумином (ТСПА). В количественном отношении большее значение имеет ТСГ, который представляет собой гликопротеин с мол. массой 50000. Он связывает Т4 и Т, со сродством, в 100 раз превышающим сродство ТСПА, и емкостью, равной 20 мкг/100 мл плазмы. При нормальных условиях ТСГ связывает (нековалентно) почти весь Т4 и весь Т содержащиеся в плазме (табл. 46.1). Биологическая активность гормонов обусловливается небольшой несвязанной (свободной) фракцией. Несмотря на значительные различия в общем количестве гормонов, свободная фракция Т, близка к таковой Т4, однако время полужизни Т4 в плазме в 4—5 раз больше, чем Т,. [c.190]

ИЛ-2 представляет собой мономерный гликопротеин с мол. массой 14,6 кД, включающий 133 аминокислотных остатка. По данным изоэлектрофокусирования, данный белок представлен несколькими биологически активными формами, отличающимися друг от друга зарядом в связи с разной степенью гликозилирова-ния молекул в посттрансляционный период. ИЛ-2 человека кодируется одним геном, включающим 6684 пары нуклеотцдов, и состоит из 4 экзонов и 3 интронов. [c.114]

Как уже упоминалось, большинство биополимеров живых организмов являются полианионами и поэтому можно предположить, что физиологическая активность ФАП на основе полианионов в гораздо большей степени связана с конкурентными механизмами. Биологическая активность полианионов весьма разнообразна и подобна активности гликопротеинов и нуклеиновых кислот (28). Отмечены противоопухолевое, противовирусное, иммуномодулирующее, интерфероногенное и другие виды действия. [c.18]

Существует три класса человеческих интерферонов а-ИФН и -ИФН, образующиеся преимущественно в лейкоцитах и фибробластах, соответственно, в ответ на вирусную инфекцию или на разнообразные индуцирующие воздействия [92], и у ИФН, называвшийся ранее иммунным интерфероном, или интерфероном класса II, продуцируемый несенсибилизированными лимфоидными клетками в ответ на мутогены и сенсибилизированными лимфоцитами при стимуляции специфическим антигеном [51] (табл. 15.1) -ИФН и Y-ИФН относятся к гликопротеннам, однако олигосахаридные боковые группы не существенны для их биологической активности [75, 90, 128], что объясняет, почему клонированный интерферон, синтезируемый в прокариотах (см. ниже), обладает нормальной биологической активностью. Интерфероны класса а не являются гликопротеинами. а-ИФН и -ИФН, но не Y-ИФН очень устойчивы к низким значениям pH (оба вполне стабильны при pH 2 при 4 С) и сохраняют биологическую активность в присутствии ДСН [227]. Это необычное свойство позволяет применять эффективный способ их очистки на конечных этапах выделения [93]. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология