Гистидин кислотность

Из анализа этих данных следует, что в каталитическом акте принимает участие группировка с рКь 6,48, которая при образовании комплекса Михаэлиса теряет способность к ионизации, но освобождается после отщепления холина. Аналогично ведет себя вторая группировка активного центра, имеющая в исходном ферменте рКа 9,35. Величине рК основной группы наиболее близка к значению рК имидазольной группы гистидина. Кислотная группа с рК 9,35 может представлять ОН-группу тирозина, либо 5Н-группу цистеина. Таким образом, из данных Лейдлера и Крупки следует, что рк тех же группировок в ацетилированном ферменте отличается от значений рК в исходном ферменте. [c.183]

Значение 10 характерно для величины многих ферментов (см. рис. 109). Кроме того, укажем, что оптимальное значение рКа 7, необходимое для эффективного катализа, соответствует р/Са имидазольной группы остатка гистидина (который входит, как известно, в активный центр многих ф ерментов) [34, 44]. На этом основании Эйген и Хам-мес полагают, что максимальная скорость ферментативного катализа ограничена скоростью элементарной стадии переноса протона (в кислотно-основных механизмах катализа) [37]. [c.273]

Расположение, или последовательность, аминокислот вдоль белковой цепи определяет первичную структуру белка. Первичная структура ответственна за неповторимую индивидуальность белка. Замена хотя бы одной аминокислоты может привести к изменению биохимических свойств белка. Например, серповидноклеточная анемия представляет собой генетическое (наследственное) заболевание, вызываемое единственной ошибкой в построении белковой цепи гемоглобина. Эта белковая цепь содержит 146 аминокислот. Первые семь аминокислот в нормальной цепи-валин, гистидин, лейцин, треонин, пролин, глутаминовая кислота и снова глутаминовая кислота. У человека, страдающего серповидноклеточной анемией, шестая аминокислота в этой цепи-валин, а не глутаминовая кислота. Замещение всего одной аминокислоты с кислотной функциональной группой в боковой цепи на аминокислоту с углеводородной боковой цепью настолько изменяет растворимость гемоглобина, что в конечном итоге приводит к нарушению нормального кровообращения (см. также разд. 12.8, ч. 1). [c.448]

Белки свеклы имеют кислотные свойства (точка коагуляции при pH 3,5), содержат больше кислых аминокислот — глутаминовую, аспарагиновую и др. Они гидролизуют с образованием низкомолекулярных пептидов и аминокислот аланин- валин, гликокол, лейцин, изолейцин, фенилаланин, -аминомасляная, тирозин, серии, треонин, цистин, метионин, пролин, триптофан, аспарагиновая, глутаминовая, гистидин. [c.6]

Коэффициенты р и а в уравнениях (6-80) и (6-81) характеризуют чувствительность скорости реакции к изменению основности или кислотности катализатора. Нетрудно показать, что в том случае, когда р или а близки к 1, общий основный или общий кислотный катализ обычно отсутствуют и скорость реакции определяется только специфическим катализом гидроксильным или водородным ионом [53]. При уменьшении р или а до О вклад основного или кислотного катализа тоже становится исчезающе малым. Таким образом, общий основный или общий кислотный катализ наиболее существен при значениях коэффициентов р и а, близких к 0,5. При этих условиях, как нетрудно видеть, такое относительно слабое основание, как имидазол (в боковой цепи гистидина), может оказаться необычайно эффективным катализатором при pH 7. [c.54]

Что представляет собой группа —в этом уравнении Опыты с диизопропилфторфосфатом указывают на то, что —0 -группа принадлежит ег-195. Однако этому предположению противоречит очень слабая кислотность —СНгОН-группы. Кроме того, согласно другим данным, роль группы —В выполняет имидазольная группа гистидина. Например, известно, что каталитическая активность химотрипсина при гидролизе сложных эфиров меняется с изменением pH. В то время как кон- [c.108]

Значение рК в данном случае равно величине р1, т.е. изоэлектрической точке - такому значению pH, при котором суммарный заряд аминокислоты равен нулю эту величину находят как среднее арифметическое значений рАГ функциональных групп данной аминокислоты. Например, величина р1 для гистидина равна (1,82 + 9,17 + 6,0)/1 = 5,66 подставляя в приведенное выше уравнение концентрации основной и кислотной формы гистидина, мы можем рассчитать pH буфера, образуемого этой аминокислотой. [c.13]

Всего лишь пять функциональных групп связаны с каталитической активностью большинства ферментов они приведены в табл. 24.1.1. Карбоксильная группа встречается в обеих формах — кислотной и сопряженного основания — и является наиболее сильнокислой группой. Протонированная имидазольная группа гистидина с рКа близким к физиологическому значению pH также может выступать в роли слабой кислоты, однако его сопряженное основание является сильнейшим в обычных условиях, так как первичная аминогруппа лизина обычно полностью протонирована при pH около 7. Тем не менее протоны +ЫНз-группы, так же как Н8-и даже НО-групп, удаляются в процессе многих ферментативных реакций, и в большинстве случаев эти группы выступают как нуклеофилы. [c.457]

Фракция В. Фракции В-1 и В-2 анализируют аналогичным образом. Кислотный гидролиз ведут при 110°С в течение 96 ч. Гидролизат упаривают досуха, остаток растворяют в И мл 0,2 н. раствора едкого натра и вновь упаривают досуха, удаляя следы аммиака. Растворяют в 1 мл 1 и. НС1, упаривают досуха и, наконец, растворяют в 2 мл цитратного буферного раствора (pH 2,2). Анализируют на короткой колонке, определяя во фракции В-1 гистидин, а во фракции В-2—аргинин. Следует помнить, что в первых 10 мл вымывается большое количество нейтральных аминокислот, которые при реакции с нингидрином могут образовать осадок в реакторе. Эту часть элюата следует собирать, минуя смеситель. [c.381]

Из результатов исследования рН-зависимости действия холинэстераз следует, что активность ферментов связана с функциями группировки, рк которой составляет 8,5—10. К таким группировкам может быть отнесен гидроксил тирозина (см. стр. 112). Однако каких-либо прямых доказательств участия гидроксила тирозина (как впрочем и имидазола гистидина) в каталитическом действии холинэстераз нет. Вместе с тем не подлежит сомнению тот факт, что в образовании фермент-субстратного-комплекса ацетилхолин — холинэстераза участвуют в качестве обязательных не менее трех связей. Поэтому во всех современных схемах механизма действия холинэстераз фигурируют гидроксил серина, связанный с имидазолом гистидина,— в качестве постулированной Уилсоном нуклеофильной группировки эстеразного центра ионизированная карбоксильная группа — в качестве анионного центра в некоторых схемах гидроксил тирозина — в качестве кислотной группы эстеразного центра [16, 18, 141, 156]. [c.238]

Напишите уравнения реакций а) пиридина с водой какую реакцию на лакмус будет иметь водный раствор пиридина б) декарбоксилирования триптофана и гистидина в) восстановления синего индиго в белое. Укажите, в чем проявляется кислотный характер мочевой кислоты. Какие соли она образует [c.128]

Изучена адсорбция и электросорбция на гранулированных и волокнистых углеродных сорбентах ряда природных биологических молекул тирозина и триптофана - аминокислот с выраженным кислотным характером и Ь-гистидина - основного. [c.5]

N-Koнцe вoй лизин дает а,е- бис-динитрофенильиое производное лизин, расположенный в середине цепи или на С-конце, дает е-моноди-нитрофенильное производное. Фенольная группа тирозина и имино-группа гистидина также реагируют с динитрофторбензолом, но образующиеся производные расщепляются в условиях кислотного гидролиза пептидной связи. Для определения последовательности аминокислот белок подвергают частичному гидролизу и определяют строение образовавшихся ди- и трипептидов анализом концевых групп. Если в гидролизате охарактеризованы все возможные дипептиды, то последовательность аминокислот в белке может быть однозначно определена без дальнейшего анализа концевых групп. [c.690]

Трипсин и химотрипсин, очевидно, имеют второй активный центр, содержап ий гистидин. Второй участок удален от первого, но на спиральной цепочке они сближены. Установление активной роли гистидина основывалось частично на изменении скорости ферментативной реакции в зависимости от pH, что соответствовало предположению о стратегическом расположении слабоосновного остатка, имеющего характер гистидина. Даже сам имидазол также катализирует гидролиз простейших сложных эфиров (БрюИ С" и Шм Ир 1965—.19i57 Бендер, 1957). 7 о, что фермент в 10 раз эффективнее, чем имидазол, имеет аналогию в модельных опытах по мутаротации глюкозы — реакции, катализируемой кислотами и основаниями. о -Оксипиридин, содержащий кислотный и основной центры (оба относительно слабые), более эффективен как катализатор, чем смесь пиридина и фенола (Свайн, 1952). И в а-окси-пиридине, и в протеолитическнх ферментах бифункциональность повышает каталитическую активность, поскольку протоны могут быть одновременно поданы и отщеплены в сопряженной реакции. Механизм действия, предложенный, Нейратом (1957) для химотрипсина, сводится к следующему. При взаимодействии гидроксильной группы серина с имидазольным кольцом гистидина отщепляется протон и образуется активированный комплекс П, имеющий электрофильный и нуклеофильный центры. [c.714]

Определение качественного и количественного аминокислотного состава белков и пептидов проводят после их гидролиза кислотой или щелочью. Оба вида гидролиза разрушают некоторые аминокислоты. При щелочном гидролизе частично разрушаются цистеин, серии, треонин и происходит частичная рацемизация некоторых аминокислот. При гидролизе соляной кислотой (5,7 н., 105—110° С), которая обычно используется при кислотном гидролизе пептидных связей, практически полностью разрушается триптофан. В связи с этим содержание триптофана в пробах обычно определяют после щелочного гидролиза или спектрофотометрическим методом Кроме того, наблюдаются значительные потери оксиаминокислот (серина, треонина, тирозина), се-русодержащих аминокислот (цистеина, метионина) и частично пролива. При этом степень разрушения аминокислот зависит от чистоты и концентрации НС1, используемой для гидролиза, а также длительности и температуры гидролиза. Следует отметить, что примеси альдегидов при кислотном гидролизе приводят к значительной потере тирозина, а также цистеина, гистидина, глутаминовой кислоты и лизина, а примеси углеводов в больших концентрациях — к разрушению аргинина. [c.123]

В основе метода динитрофенилирования лежит реакция свободных ЫНг-групп белка или пептида с 2,4-динитрофторбензолом (ДНФБ) в щелочной среде, при которой образуются соответствующие динитрофенильные производные (ДНФ-производные). В реакцию с ДНФБ, кроме свободных а-ЫНг-групп, вступают также е-ННг-группа лизина, 5Н-группа цистеина, ОН-группы оксиаминокислот и имидазольный гетероцикл гистидина. ДНФ-производное белка или пептида подвергают полному кислотному гидролизу. Ы-концевые ДНФ-амино-кислоты экстрагируют из гидролизатов эфиром, отделяя их от свободных аминокислот и ДНФ-производных по другим функциональным группам аминокислот, которые растворимы в воде. Идентификацию [c.145]

Помимо а- и е-аминогрупп дансилхлорид вступает в реакцию с ОН-группами тирозина, 5Н-группами цистеина и имидазольными кольцами гистидина (два последних соединения неустойчивы при щелочных значениях pH), а также с аммиаком, растворенным в воде. При взаимодействии ДНС—С1 с аммиаком образуется дансилсульфо-намид (ДНС-ЫНг). При щелочных значениях pH, дансилхлорид подвергается гидролизу с образованием дансилсульфоновой кислоты (ДНС—ОН). После окончания реакции дансилирования модифицированный белок или пептид подвергают кислотному гидролизу. Боль- [c.148]

Самый ценный вывод, который был сделан на основании данных, полученных методом рентгеноструктурного анализа, состоит в том, что основной группой, отщепляющей протон от 2 -гидроксила, является Н1з-12, в то время как кислотная группа, отдающая протон уходящему 5 -кислороду, принадлежит Н1з-П9 [59]. (Любопытно, однако, что синтезированное производное рибонуклеазы с М -карбоксиметилированным остатком Н13-12 проявляет некоторую каталитическую активность — факт, в связи с которым возникает ряд вопросов [60].) Характер зависимости активности рибонуклеазы от pH согласуется с предложенным механизмом, поскольку найдены два значения р а (5,4 н 6,4), соответствующие двум группам, состояние ионизации которых контролирует активность фермента. (На основании ЯМР-спектров, показанных на рис. 2-42, было получено значение р/Са, равное 5,8.) Вблизи двух остатков гистидина расположен остаток Ьуз-41. Возможно, его положительный заряд используется для частичной нейтрализации отрицательного заряда на атомах кислорода фосфатной группы, облегчая атаку нуклеофильным агентом. С точки зрения химии рибонуклеазы интересен тот-факт, что под действием бактериальной пептидазы отщепляется фрагмент, содержащий двадцать аминокислотных остатков. Этот 5-пептид . Может воссоединяться с остальной частью молекулы с образованием активного фермента, называемого рибонуклеазой 5. Структура этого, фермента была определена методом дифракции рентгеновских лучей и по существу оказалась аналогичной структуре нативной рибонуклеазы. [c.121]

РНазы A за исключением того, что вместо двух остатков гистидина в общем кислотно-основном катализе гидролиза принимают участие остатки гистидина и глутаминовой кислоты [29]. И в этом случае гидролиз промежуточно образующегося гуанозин-2, 3 -цик-лофосфата протекает по механизму in-line [30]. Оба фермента (РНаза А и РНаза Tj) с их различной специфичностью к основаниям интенсивно использовали при определении последовательности оснований в рибонуклеиновых кислотах. [c.144]

На основании проведенного анализа можно заключить, что в силу нейтральности реакционной среды в биологических системах общий кислотно-основной катализ в ферментативных реакциях может осуществляться только теми аминокислотными остатками, у которых значения р/Са боковых функциональных групп лежат в интервале от 4 до 10. Действительно, было установлено, что в роли групп, ответственных за общий кислотноосновной катализ, в молекулах ферментов наиболее часто выступают остаток гистидина и к арбоксильные группы аспарагино- [c.139]

При дальнейшем жестком кислотном гидролизе выделен гистидин, связь которого с флавином осуществлялась по положению 3-N. Таким образом СД-рибофлавин представляет собой 8а-(3-Ы- -гистидил)рибофлавин [353]. Это соединение было получено встречным синтезом в результате нагревания 8а-бром-2, 3, 4, 5 -тетраадетилрибофлавина с бензоилгистидином в безводном диметилформамиде с последующим гидролизом 6 н. соляной кислотой [352]. [c.553]

Гидролизат кератина получается кислотным, щелочным или ферментативным гидролизом кератина волос и последующей нейтрализацией (кроме полученного ферментативным расщеплением). Смесь аминокислот (цистеин, цистин, гистидин, аспарагиновую кислоту), из них 16—25% аминокислот, содержащих серу, также пентозу, кремневую кислоту и др. Употребляется при лечении волос в тех случаях, когда показано применение серы. Легко усваивается кожей. Может быть получен иж рога, копыт, щерсти, пера. [c.82]

Установлено, что действующими веществами каланхое является комплекс веществ кислотного характера (органические кислоты), в том числе аминокислоты, полисахариды, флавоноиды, катехипы, микроэлементы и др.). Наличием этих соединений в значительной мере обусловлено нротивовоснолительное и усиливающее регенерацию тканей действие. Проведен аминокислотный анализ и подтверждено наличие 12 аминокислот аспарагиновая кислота, треопип, серии, глутаминовая кислота, глицин, аланин, валин, лейцин, фенилаланин, гистидин, изолейцин, аргинин основные органические кислоты - яблочная, лимонная, щавелевая. [c.48]

Из сказанного видно, что белок, который в данном случае сам по себе является ферментом и не требует участия дополнительных кофакторов, выполняет две главные функции узнает специфичный субстрат, ориентируя его в составе комплекса нужным образом относительно имидазольных колец двух остатков гистидина, и осуществляет с помощью эти.х дву.х остатков, формирующих ката питичес-кий центр фермента, общий кислотный и основной катализ на обеи.х стадиях гидролиза. Эти функции — наиболее общие для всех бе.пков, являющихся ферментами или в.ходящими в их состав. [c.203]

Подобно аминокислотам, белки сочетают в себе как кислотные, так и основные свойства. Являясь амфотерными полиэлектролитами, белки тем не менее существенно отличаются от свободных аминокислот, кислотно-основные свойства которых обусловлены а-амино- и а-карбоксильными группами. В белках основной вклад в формирование кислотно-основных свойств вносят заряженные радикалы аминокислотных остатков, расположенные на поверхности белковой глобулы. Основные свойства белков связаны с такими аминокислотами, как аргинин, лизин или гистидин, а кислые — с аспарагиновой и глутаминовой аминокислотами. Что касается а-аминных и а-кар-боксильных групп аминокислот, то их ионизация не имеет существенного значения, так как подавляющее их число участвует в образовании пептидных связей. Кривые титрования белков достаточно сложны для интерпретации. Это связано, во-первых, с наличием большого числа титруемых групп, а также с тем, что рА для каждой титруемой группы в белке может существенно отличаться от таковой в аминокислоте. Это связано с электростатическими взаимодействиями между ионизированными группами белка, наличием близко расположенных гидрофобных остатков, а также влиянием водородных связей. [c.52]

Замещение водорода связи N-H устраняет таутомерию Подвижность водорода связи N-H в имидазольном икле гистидина (аминокислоты, фрагмент которой входит состав белков), играющего роль активного центра гидро-итических ферментов, обусловливает появление протона, соответственно, кислотный катализ гидролиза белков по ептидной связи [c.915]

Влияние заместителей кольца на значения рКа следует обычным электронным соображениям. Конденсированное бензольное кольцо снижает основность и повышает кислотность эффект его заместителей вполне предсказуем (например, рКз 5-хлорбензо-триазола 7,7 рЛ а 4,5,6,7-тетрахлорбензотриазола 5,48). Кислые свойства имидазола выражены слабее, чем основные, но все же в анионе имидазола заряд эквивалентно распределен между двумя атомами азота. Слабокислая природа этого соединения проявляется в его реакции со щелочными металлами, щелочами и другими сильными основаниями. Некоторые соли с металлами (например, серебряная) образуются легко, но старые описания медных и цинковых солей, по-видимому, относятся к координационным комплексам по пиридиновому азоту. Такие комплексы, одинаково характерные для всех азолов, тщательно изучены в силу их биологической значимости. В гемоглобине атом Ре(И) октаэдрически координирован с четырьмя азотами гема, фрагментом гистидина и с молекулой кислорода или воды. Есть и другие [c.438]

При изучении различных холинэстераз и при использовании разных субстратов было установлено, что величины рК лежат в пределах 5,8—7, а рКа 8,5—10 [16]. На основании этих, а также и некоторых других косвенных данных первоначально Уилсоном, а затем и другими авторами была высказана мысль о прямом участии в каталитическом действии холинстераз имидазольной группы гистидина, характеризующейся значением рК 5,6—7,0. (см. на стр. 112). Вопрос об идентификации кислотной группировки менее ясен. Вряд ли обосновано предположение Лейдлера об участии сульфгидрильной группы, поскольку рядом исследователей показано, что холинэстеразы не являются тиоловыми ферментами [119, 120]. В пользу предположения об участии в действии эстераз фенольного гидроксила тирозина в литературе были проведены некоторые другие доказательства [121]. [c.183]

Следует напомнить об известных трудностях идентификации функциональных групп активных центров ферментов по величинам рК, полученным из изучения зависимости скорости реакции от pH. Во-первых, одна и та же группировка в белках разного строения может иметь неодинаковое значение рК из-за влияния соседних групп. Некоторую помощь в этом случае может оказать измерение теплоты диссоциации ионогенных групп, рассчитываемой по измерениям температурной зависимости рК. К сожалению, для холинэстераз эти термодинамические константы достаточно надежно не измерены. Согласно данным Шукудза и Шинода [122], теплоты диссоциации основной группировки ацетилхолинэстеразы эритроцитов и холинэстеразы сыворотки крови человека составляют соответственно 8,5 и 6,5 ккал1моль. Эти величины выше или ниже найденной для диссоциации имидазольной группы гистидина в других белках (6,9—7,5 ккал моль [123]). Если признать, что в обеих холинэсте-разах в качестве основной группировки активного центра выступает имидазол гистидина, то трудно понять столь существенное различие в величинах теплот диссоциации. Во-вторых, даже если измерение активности фермента при разных pH рассматривать в качестве своеобразного титрования функциональных групп активного центра, то полученные результаты нельзя безапелляционно считать отражением прямого участия этих групп в каталитическом акте. Можно представить, что ионы Н и ОН -среды выполняют свою функцию, вызывая не только протонизацию или депротонизацию функциональных групп активного центра, но также и более общую функцию создания и поддержания специфической для каждого фермента третичной структуры. Можно думать, что в создании третичной структуры фермента большую роль играют ионные связи между такими группировками, которые расположены вне активного центра и непосредственно не участвуют в реакции с субстратом. Такие ионогенные группировки при взаимодействии могут сближать друг с другом (или наоборот удалять друг от друга) определенные функциональные группы белка, которые непосредственно участвуют в каталитическом акте. Внешне эта непрямая роль кислотно-основных группировок фермента будет отражаться в форме обычной зависимости кинетических констант (и, V, Кт) от pH, но по существу такая зависимость не дает оснований для решения вопроса, является ли она следствием влияния pH на конформацию белка в районе активного центра или диссоциацию группировки, прямо участвующей в реакции с субстратами. [c.184]

Примечание. В этой работе Колверн [138] подчеркивает, что для количественного осаждения гистидина сернокислой ртутью пмеет большое значение степень кислотности раствора. Если кислотность раствора выше 5% (весовых), то выходы низки. Он также утверждает, что хлориды препятствуют осаждению гистидина сернокислой ртутью. [c.23]

Основной характер протаминов и гистонов обусловлен присутствием в них большого количества диаминокислот аргинина, гистидина и лизина. Кислотные свойства нуклеиновых кислот зависят от диссоциации имеющихся в них остатков фосфорной кислоты. Нуклеиновые кислоты представляют собой высокомолекулярные соединения, построенные из большого количества мононуклеотидов. Нуклеиновые кислоты в зависимости от входящего в их состав углевода — рибо-зы или дезоксирибозы — носят соответствующие названия — рибонуклеиновая кислота, или РНК, и дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК. Рибонуклеиновая кислота (РНК) содержится преимущественно в протоплазме клеток (в рибосомах, митохондриях, гиалоплазме) и в небольшом количестве находится в ядре и ядрышке. Дезоксирибонукледновая кислота (ДНК) содержится преимущественно в я [c.45]

Кислород ЭТОЙ гидроксильной группы соединяется ковалентной сложно-эфирной связью с углеродом ацильной группы субстрата, что приводит к образованию промежуточного фермент-субстратного комплекса (рис. 6 разд. 9.15). Гидроксильная группа серина легко теряет свой атом водород а, так как он сильно притягивается водородной связью к электроотрицательному атому азота в имидазольной К-груп-пе №8-57. Одновременно происходит разрыв пептидной связи, в результате чего образуется первый продукт реакции. После его выхода из активного центра ацильная группа субстрата остается ковалентно связанной с остатком серина 195 в молекуле фермента это производное называется ацилферментом (рис. 7). Его сложно-эфирная связь очень неустойчива по сравнению с пептидной связью субстрата и гидролизуется с образованием второго продукта, представляющего собой карбоксильную часть субстрата. При этом протон вновь присоединяется к серину (рис. 8 и 9) и образуется комплекс фермент-продукт (рис. 10). Второй продукт уходит затем из активного центра, и каталитический цикл завершается (рис. 1). Ацилфермент представляет собой ключевой промежуточный комплекс в этом варианте ковалентного катализа. Имидазольная группа гистидина 57 участвует в перемещении протона по механизму общего кислотно-основного катализа. [c.254]

Этерификация аргинина и гистидина смесью кислота — спирт приводит к дихлоргидратам, в образовании которых участвуют гуанидиновая и имидазольная группы. Если источником аминокислот служит кислотный гидролпзат, то эти соли присутствуют до этерификации. Использование диазометана не решает, следовательно, обсуждавшуюся выше проблему солеоб-разования, снижающего летучесть и в случае аргинина препятствующего полному ацилированию. Важное влияние солеобра-зования на ацилирование, летучесть и газохроматографическое поведение, по-видимому, недооценивалось, и в отношении аминокислот высказывалось много вводящих в заблуждение противоречивых утверждений. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология