Белки модифицированные, реакции

ПодготоЕ ленная путем модифицирования реакцией с -амино-пропилтриэтоксисиланом поверхность достаточно крупнопористого силохрома или силикагеля может быть использована для иммобилизации белков и, в частности, ферментов, нужных для проведения -биокаталитических реакций. Для этого, как указывалось в лек-дии 5, надо провести дальнейшее модифицирование поверхности адсорбента-носителя прививкой агента (глутарового альдегида), способного вступить в реакцию с аминогруппами как модификатора, так и балка. Адсорбент-носитель с привитыми теперь уже альдегидными концевыми группами вводится в реакцию с различными белками. Ра ссмотрим иммобилизацию уреазы — важного фермента, находящего также применение в аналитическом определении мочевины и в аппарате искусственная почка . На рис. 18.9 представлена зависимость активности иммобилизованной уреазы от количества иммобилизованного белка. Адсорбентом-носителем является макропористый силохром со средним диаметром пор 180 нм. Этот размер пор значительно превышает размер глобулы уреазы. Вместе с тем удельная поверхность этого силохрома еще достаточно высока (5 = 41 м /г), чтобы обеспечить иммобилизацию значительного количества уреазы. Из рис. 18.9 видно, что при этом удается иммобилизовать до 120 мг белка на 1 г сухого адсорбента-носителя (это составляет около 3 мг/м ). Активность уреазы снижается не более, чем наполовину, даже при большом количестве уреазы в силикагеле, зато иммобилизованный так фермент можно многократно применять в проточных системах, и он не теряет активности при хранении по крайней мере в течение полугода. [c.341]

С помощью химических реакций белков решается ряд практических и теоретических задач. Так, одной из них является изучение порядка чередования аминокислот в полипептидных цепях и определение их концевых групп. Обработка белка различными селективными реагентами часто применяется для идентификации структуры групп, обусловливающих его биологическую активность, т. е. для выяснения взаимосвязи между химическим строением белка и его функцией. Наконец, этим же путем удается получить модифицированные белки, которые находят широкое применение в промышленности и медицине. [c.62]

В соответствии с основным делением химических соединений, по типу входящих в составное звено элементов, можно выделить неорганические, органические и элементоорганические полимеры. По происхождению полимеры бывают природные (встречаются в природе, например, натуральный каучук, крахмал, целлюлоза, белки), модифицированные (дополнительно измененные природные полимеры, например, резина) и синтетические (полученные методом синтеза). По характеру соединения составных звеньев в составе макромолекулы различают полимеры линейные, разветвленные, лестничные, трехмерные сшитые и их видоизменения (рис. 31.1). По отношению к нагреванию выделяют термопластичные и термореактивные (см. ниже). По типу химической реакции, используемой для получения, различают полимеризационные (реакция полимеризации) и поликон,ценсационные (реакция поликонденсации) полимеры. [c.603]

Установлено, что N-концевой остаток часто бывает устойчив к гидролизу в процессе повторяющихся реакций, используемых в аминов кислотных секвенаторах (см. разд. 4.4.7). Секвенируемые белки обычно ацетилируют по N-концу, который, видимо, становится после этого заблокированным . Возможно, некоторые белки, модифицированные таким образом, особенно устойчивы к внутриклеточному протеолизу и поэтому являются необычно долгоживущими к ним относятся многие [c.22]

Рассмотрим некоторые примеры подавления хемосорбции вирусов и белков при химическом модифицировании силохрома, в поры которого (-—ШО нм) способны проникать молекулы белков, а вирусы проникнуть не могут. Химическое модифицирование велось с помощью реакции с -аминопропилтриэтоксисиланом, а также последующих реакций с концевой аминогруппой. Некоторые из получаемых при этом модифицирующих поверхность кремнезема групп перечислены ниже (атомы кремния, принадлежащие остову самого кремнезема, показаны слева) [c.343]

Модифицированные полимеры на акриламидной основе (см. разд. 31, 87) намного превосходят по инертности целлюлозные носители неспецифическая адсорбция белков проявляется на них значительно слабее. Для иммобилизации крупных лигандов применяют также исходные, немодифицированные полиакриламидные гели (см. разд. 31) — посредством реакции с глутаровым альдегидом (см. разд. 125/11). [c.228]

Полимеры бывают природными и синтетическими. Природные-полимеры — целлюлоза, животные белки — находят ограниченное применение из-за невысоких атмосферо- и водостойкости. И хотя из природных полимеров путем направленных химических реакций получают высокомолекулярные соединения с измененными в нужном направлении (модифицированными) свойствами, производство их значительно уступает производству синтетических полимеров. [c.6]

Формальдегид также способен образовывать метиленовые мостики между аминогруппой и какой-либо другой, содержащей лабильные атомы водорода (имидазольные, гуанидиновые, ин-дольные, SH- и ОН-группы). Эта реакция широко применяется для получения токсоидов и других модифицированных белков (см. гл. III). [c.57]

В отличие от многих ранее распространенных точек зрения в настоящее время известно, что обсуждаемая реакция совершенно неспецифична. Противоречивые объяснения, имевшиеся в ранних публикациях, были вновь обсуждены в серии исследований Френкель-Конрата с сотр. [151 — 155), причем этими авторами были рассмотрены и изучены типы реакций, которые имеют место при взаимодействии формальдегида с белками. Так, было показано [151 ], что при pH 3—7 и температуре 70° происходит взаимодействие альдегида с первичными аминными и первичными амидными группами белков, но при этом лишь в незначительной степени затрагиваются фенольные группы или пептидные связи основной цепи. Эти выводы были сделаны на основании опытов с производными белков, синтетическими полипептидами, а также с простыми модельными соединениями, содержащими максимальное или минимальное количество потенциально реакционноспособных групп. Полиглутамид, полученный из полиглутаминовой кислоты, как оказалось, связывает большее количество формальдегида (88 молекул формальдегида на 100 амидных остатков), чем любой из изученных белков. Однако полиглутаминовая кислота, полиглицин и полигексаметиленадипамид связывают менее одной молекулы формальдегида на 100 элементарных звеньев, из чего следует, что карбоксильная и пептидная или вторичная амидная группы не реагируют с формальдегидом в сколько-либо значительной степени. Белки, предварительно модифицированные реакцией с фенилизоцианатом или подвергнутые дезаминированию, проявляют пониженную способность к взаимодействию с формальдегидом. Продукты реакции в рассматриваемой работе анализировали на общее количество связанного формальдегида, а также на содержание свободных аминогрупп (по методу Ван-Сляйка), общее содержание групп основного характера и содержание первичных амидных групп. Проведение реакции при pH 3,5 и температуре 70° в течение 4 суток приводит к получению продуктов, содерн ащих максимальное количество связанного формальдегида, причем 50% от этого максимального количества формальдегида связывается с белком за 8 час, а 90% — за 24 час. Полиглутамин связывает 47 молекул формальдегида на 10 г при pH 3,4 и 31 молекулу при pH 6,7. Оказалось, что основные группы проявляют большее сродство к формальдегиду при увеличении pH. Так, изменение соотношения амидных групп и групп основного характера может в значительной [c.363]

Обратную реакцию проводят путем восстановления натрием в жидком аммиаке с целью воспрепятствовать расщеплению связей Тге-Рго в реакционную смесь добавляют амид натрия. Белки, модифицированные путем сульфитолиза и сульфобензи-лирования, хорошо ратворимы в воде. [c.66]

Чрезвычайно активным флавинсодержащим ферментом митохондрий животных является сукцинатдегидрогеназа [реакция (8-49)]. Этот фермент не только сам прочно встроен в мембраны крист митохондрий, но и содержит флавин, прикрепленный к белку с помощью ковалентной связи. Недавно была выяснена химическая природа этой связи выделен модифицированный FAD, содержащий 8a-(N-3-ги тидил)-рибофлавин [103—105] [c.259]

Характерной особенностью регуляторных механизмов, зависимых от обратимой модификации белков, является существование специальных ферментов, возвращающих модифицированные белки в их исходное состояние покоя циклический АМР гидролизуется фосфодиэстеразой до АМР, а все образующиеся фосфорилированные белки подвергаются гидролизу под действием фосфопротеинфосфатазы, в результате которого происходит удаление фосфатных групп [50]. Эти релаксационные реакции обозначены на рис. 11-10 пунктирными линиями. Действие фосфатаз также, несомненно, подвержено регуляции, однако о соответствующих механизмах нам мало что известно. Инсулин же при его введении в организм крыс, больных диабетом, стимулирует, вероятно, непрямым путем быстрое превращение неактивной формы (D-формы) гликогенсинтетазы печени в активную (1-форму) [51]. [c.509]

Введение заместителей в боковые цели лизина или аргинина препятствует гидролизу трипсином по остаткам модифицированных аминокислот и позволяет расщеплять белки избирательно только по остаткам аргинина или лизина соответственно. Особенно часто используется модификация остатков лизина с последующим гидролизом белка по остаткам аргинина. В качестве модифицирующих агентов применяются ангидриды дикарбоновых кислот. В результате реакции ацилирования происходит замена положительного заряда остатка лизина на отрицательный заряд полу амида дикарбоио-вой кислоты [c.43]

Изготовление. Внутренние стенки капилляров можно покрыть не только углеводородами, но и белками, например, альфа-лактальбумином. Для того, чтобы свободные альдегидные группы служили центрами связи с белками, в капилляре, модифицированном аминогруппами, сначала проводится реакция обмена с глутардиальдегидом. Впоследствии эти группы реагируют с введенным в капилляр белком. [c.75]

Конечно, прямой доступ к иону железа для лигандов закрыт аминокислотами, особенно дистальным гистидином. Как уже отмечалось, один из атомов азота имидазольного кольца гистидина обращен к железу, а другой фактически находится на поверхности, так что этот гетероцикл может работать как своего рода люк, перекрывающий лигандную полость. Поэтому связывание любого лиганда представляет собой сложный процесс, включающий промежуточные изменения конформации белка, например поворот гистидина Е7 вокруг его связи Са —Сз или небольшое искажение структуры спирали Е [161]. Тем не менее скорость связывания кислорода исключительно велика. Константа скорости реакции второго порядка при 20°С для различных миоглобинов находится в интервале 1,0-10 — 1,9-10 дм -моль с [определенные к настоящему времени значения свободной энергии активации для этих процессов составили в трех случаях 23,0, 23,0 и 29,3 кДж/моль (5,5, 5,5 и 7,0 ккал/моль) соответственно], а константы скорости для изолированных, но слегка модифицированных а- и 3-цепей составили 5-10 — 8-10 дм моль с , тогда как для мономерного гемоглобина hironomus получено более высокое значение 3-10 дм -моль 1-с [6]. Для гемоглобйнов кинетика реакции имеет сложный характер вследствие изменений четвертичной структуры, однако константы скорости и в этом случае попадают в интервал 10 — 10 дм моль с . Константы скорости отщепления кислорода составляют 10—70 с , а соответствующие энергии активации равны 80—88 кДж/моль (19—21 ккал/моль) для миоглобинов и 10— 15 с и 67—105 кДж/моль (16—25 ккал/моль) для большинства гемоглобйнов (эти значения сильно зависят от pH). Библиографию по этому вопросу см. в работе [8]. Даже если гистидин существенно уменьшает величину константы скорости, которая была в отсутствие белка, наблюдаемые скорости вполне достаточны для физиологических потребностей. Мутантные гемоглобины, в которых гистидин замещен на аргинин или тирозин, обнаруживают несколько более высокие скорости, особенно в реакциях с СО [8]. Некоторые гемоглобины с очень малыми константами скорости диссоциации ( 10 с 1), которые явно не могут функционировать как переносчики кислорода, встречаются у нематод [91]. [c.163]

ФалджериДьюш [48] запатентовали сходный процесс того же типа для модифицирования гидролизатов белков сои, арахиса, хлопчатника, кукурузы, рапса и сезама. После термической денатурации белок в суспензии гидролизуется на 60—80 % при добавлении кислотных или основных эндопептидаз животного или растительного происхождения, таких, как пепсин, трипсин, химотрипсин, папаин, фицин, либо экзопептидаз микробиального происхождения. Затем происходит реакция с ангидридом янтарной кислоты при pH 7,0 и температуре ниже 15 °С в результате продукты гидролиза теряют запах и вкус даже в кислом растворе, и в таком виде они рекомендуются для приготовления напитков, таких, как лимонный и томатный сок, или газированных вод. [c.610]

Как известно, в химии белка, а в самые последние годы и в химии нуклеиновых кислот начинает приобретать значение химический подход к специфическому гидролизу биополимера. Этот подход основан на специфической реакции одного какого-либо типа мономерных звеньев биополимера, в результате которой происходит химическая модификация всех таких звеньев в молекуле. В модифицированном биополимере связи между определенными мономерными звеньями могут быть ослаблены, и благодаря этому возникает возможность избирательного гидролиза по месту модифицированных звеньев. Изменение структуры одного из звеньев может также изменить способность соответствующей полисахаридазы расщеплять биополимер по данной гликозидной связи. Таким образом создаются условия для различных типов фрагментаций с помощью одного и того же фермента. [c.634]

Модифицированные а-аминокислоты. Некоторые а-аминокислоты, находясь в составе белков, могут вступать в определенные химические реакции, приводящие к изменению строения радикала, т.е. подвергаться химической модификации. Такие кислоты выделены из )олизатов белков. Непосредственно в синтезе белков они не твуют. Как правило, химическая модификация радикалов нокислотных остатков в составе белков сводится к тем или м окислительным превращениям. [c.321]

Цианурфторид (20] реагирует с тирозином и боковыми цепями некоторых аминокислот, например с амино- и сульфгидрильными группами, но не взаимодействует с другими ароматическими аминокислотами. После реакции с цианурфторидом полоса поглощения тирозина в УФ-области исчезает. Цианурфторид устойчив в диоксане, но медленно гидролизуется в воде с образованием циануровой кислоты. Ни циануровая кислота, ни продукты реакции с аминокислотами не поглощают в области выше 290 нм. При взаимодействии ЦФ с белком оба процесса, гидролиз реагента и реакция с остатками аминокислот, включая тирозин, идут одновременно. Оптимальная область pH для модификации остатков тирозина составляет 9,0—12,6. Продукт реакции с аминогруппой гидролизуется до свободной кислоты при обычном кислотном гидролизе. Степень замещения можно определять дифференциальной спектрофотометрией в сравнении с иитактным тирозином, не модифицированным ЦФ. Для этого реакционную смесь разделяют на две части в одной половине поддерживают нейтральное pH, другую подщелачивают до 12,6. Разница в поглощении между двумя растворами позволяет рассчитать концентрацию тирозина. Добавление гуанидина способствует полной ионизации некоторых маскированных остатков тирозина. [c.351]

Р-Нафтохинон-4-сульфокислота, применявшаяся Фолиным [98, 99] для анализа аминокислот в моче и крови, обладает умеренной реакционной способностью [100]. При реакции с аминогруппой желтая окраска, свойственная реагенту, очищенному по методу Фолина [98], переходит в желтовато-коричневую. В ходе реакции происходит арилирование аминогруппы с отщеплением сульфогруппы реагента. Определение проводят в несколько стадий [100] вначале инкубируют без доступа света реакционную смесь, включающую раствор белка, бикарбонатный буфер (pH 8,8), диоксан и раствор НХС в 50%-ном метаноле, а затем добавляют уксусную кислоту и диоксан. Далее определяют разницу в величине поглощения при 480 нм рабочего и контрольного раствора, не содержащего белка Аб48о = 3800 М см Ч При инкубации контрольный раствор приобретает интенсивную окраску, однако он почти полностью обесцвечивается при последующем подкислении уксусной кислотой. Окраска, свойственная производным по аминогруппе, не исчезает при подкислении. Присутствие диоксана до и после подкисления предотвращает осаждение модифицированного белка. В табл. 3 сопоставлены результаты модификации аминогрупп ряда белков с помощью НХС и некоторых других реагентов. [c.360]

Другой метод определения концевых групп, предложенный Эдма-ном (1950), включает избирательное отщепление N -концевых аминокислотных остатков. При реакции белка с фенилизотиоцианатом образуется соответствующее фенилтиокарбамильное производное I, которое расщепляется хлористым водородом до фенилтиогидантоина II и модифицированного белка. Наконец, щелочной гидролиз фенилтиогидантои-на приводит к выделению свободной концевой аминокислоты ПГ. [c.675]

Кроме того, вследствие мутаций в каждой из цепей гемоглобина возможна замена по крайней мере одной аминокислоты. В настоящее время известно около 100 таких мутантов [94, 170]. Изменения в составе гемоглобина можно произвести и искусственно (см. работу 18]) различными способами 1) путем образования гибридов с использованием а- и -цепей из гемоглобйнов различных видов 2) в результате протеолитического переваривания С-концевых остатков под действием карбоксипептидазы и 3) химическим модифицированием, например, сульфгидрильных групп цистеиновых остатков. Можно, разумеется, изменять валентность железа, а также природу шестого лиганда в координационной сфере железа, и даже удается получить гемоглобины, в которых состояние железа в каждой из цепей различно, например, путем смешивания растворов N- и 02. Из многих гемоглобйнов и миоглобинов удается удалить без денатурации белка железопорфириновый комплекс, а затем реконструировать полный белок из белка и порфиринового комплекса, взятых из различных источников, или вместо железопорфиринового комплекса взять при этом порфириновый комплекс другого металла (разд. 7.1 и 7.4). Исследование мутантных форм и химически модифицированных гемоглобйнов существенно расширило наши знания о природе реакций гемоглобина, и в последующих разделах мы часто будем использовать результаты, полученные с помощью мутантных и модифицированных белков. [c.148]

Значительные изменения третичной структуры, т. е. обратимую или необратимую денатурацию белка, удается наблюдать только при весьма жестких условиях (разд. 7.4). До настоящего времени не было найдено существенных изменений в третичной структуре в процессе установления равновесий и при реакциях, которые нам здесь предстоит рассмотреть не обнаружено существенных изменений третичной структуры любых миоглобинов, а также нормальных, мутантных или модифицированных гемоглобйнов. Однако большой интерес представляют те незначительные изменения третичной структуры, с помощью которых воздействие на белок в одной его точке передается в другие положения белковой глобулы (разд. 7.6). [c.150]

Как мы уже видели (разд. 7.2), четыре полипептидные субъединицы гемоглобйнов лошади и человека могут образовывать две слегка различные четвертичные структуры, так называемые К-или Т-структуры ( окси - и дезокси -структуры). Основное различие между этими двумя формами белка, по-видимому, состоит в том, что в Т-форме имеются восемь солевых мостиков (образующихся за счет электростатических взаимодействий) в местах контакта 0102 и Р1Р2 Т-формы. Исследование различных природных и модифицированных гемоглобйнов показало, что гомотропное взаимодействие наблюдается при координации кислорода Ре(П) только в том случае, когда в процессе оксигенации происходит изменение четвертичной структуры [173]. Переход от Т- к 1 -форме происходит в НЬ А1 человека примерно при 50%-ной оксигенации, однако в других случаях он может наблюдаться при существенно более высокой степени оксигенации или очень малой оксигенации, а иногда и вовсе не наблюдается, т. е. белок может остаться замороженным в исходной К- или Т-форме [94, 204]. Изменение четвертичной структуры сопровождают и другие процессы, в которых имеет место гомотропное взаимодействие [33]. Исследование различий в спектрах (см. выше) и в величинах Р1/2 (разд. 7.5) между гемоглобином и изолированными а- и 3-цепями показало, что гемоглобин ведет себя нормально при высокой насыщенности кислородом и что 8-образная форма кривой определяется аномалиями при низкой оксигенации, т. е. когда белок находится в Т-форме. В настоящее время известны константы равновесия координации кислорода К- и Т-формами гемоглобина человека при pH 7 и гемоглобина при pH 9. Константа равновесия для Т-формы в 250 раз меньше, чем для Н-формы [204]. Скорость взаимного превращения Я- и Т-форм может быть установлена в отсутствие всяких изменений, связанных с реакциями железа, поскольку фотолиз гемоглобина, содержащего только Ре СО (и потому находящийся в К-форме), дает Ре с сохранением в первый момент после фотолиза К-формы, которая затем быстро переходит в Т-форму с временем полупревращения около 2 мс при 3°С [8, 88]. Возникает вопрос каким образом изменение состояния железа приводит к изменению четвертичной структуры [c.175]

Смотреть страницы где упоминается термин Белки модифицированные, реакции: [c.370] [c.425] [c.425] [c.426] [c.254] [c.109] [c.691] [c.525] [c.274] [c.354] [c.371] [c.114] [c.217] [c.229] [c.110] [c.261] [c.261] [c.632] [c.127] [c.346] [c.357] [c.366] [c.182] [c.654] [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология