Аминокислотные остатки, определение

Из приведенной схемы становится ясен принцип, положенный Бергманом в основу определения положения того или иного остатка аминокислоты в полипептидной цепи. Этот принцип, названный им принципом перемежающихся частот (иногда его. называют принципом периодичности) заключается в следующем каждый аминокислотный остаток определенного строения повторяется в молекуле белка через определенный интервал или, как. считал Бергман, обладает определенной периодичностью. Эта периодичность определяется химической природой аминокислотных остатков. [c.127]

К настоящему времени накоплен огромный материал по структуре комплексов фермент — субстрат. Роль отдельных групп в отборе субстрата или в каталитическом акте, гипотетически вытекающая из этих структур, сегодня во многих случаях подтверждается сайт-направленным мутагенезом, одним из важнейших методов выявления роли отдельных аминокислотных остатков в функционировании белка (см. 7.11). Это позволяет заменить определенный аминокислотный остаток, предположительно участвующий в узнавании или в каталитическом акте, на любой другой путем создания соответствующей мутации в гене, программирующем исследуемый фермент или апофермент. Сохранение или, наоборот, исчезновение каталитических свойств является доводом в пользу или против роли данного остатка в каталитическом процессе. Однако сегодня установлены структуры ничтожно малой части ферментов и апоферментов и можно думать, что дальнейшее накопление материала по этому вопросу послужит основой для новых интересных обобщений. [c.223]

В этой главе мы познакомились с каноническими аминокислотами, основными строительными блоками белка, которые являются частью основной схемы организации всех организмов. Исходя из аминокислот, можно объяснить некоторые аспекты этой универсальной схемы. Однако потребуется еще много времени, чтобы понять, почему была развита именно эта схема. Каждый аминокислотный остаток обладает уникальными свойствами и выполня- т вполне определенную роль в данном месте белковой молекулы. Несмотря на это в ходе белковой эволюции происходили и происходят некоторые замены. Анализ частоты замен позволяет выявить аналогию среди аминокислот и подразделить все аминокислотные остатки на четыре основные группы. [c.25]

Белковый компонент гемоглобина — глобин содержит 4 полипептидные цепи, которые в гемоглобине взрослого человека попарно одинаковы. Они обозначаются как а- и Р-цепи, первичная структура которых установлена а-цепь содержит 141 аминокислотный остаток, а Р-цепь —146. Таким образом, молекула гемоглобина взрослого человека состоит из, ,-iyx симметричных половинок, каждая из которых содержит две цепи а и р. При некоторых заболеваниях наблюдаются определенные изменения в структуре гемоглобина (см. главу Кровь ), [c.65]

Определение содержания иона металла (в металлопротеидах) или определение аминокислотного состава белка позволяет вычислить минимальные молекулярные веса. Такой расчет основан на допущении, что каждая молекула данного белка содержит один и только один атом металла или один и только один аминокислотный остаток данного типа. Если молекула бе.лка содержит более чем один такой компонент, то вычисленный молекулярный вес будет меньше истинного молекулярного веса во столько раз, во сколько число таких компонентов, входящее в молекулу белка, больше единицы. Можно, следовательно, написать [c.61]

Выше уже отмечалось, что для а-спирали характерен принцип эквивалентности всех аминокислотных остатков, т. е. каждый аминокислотный остаток должен быть расположен по отношению к соседям и к спирали в целом абсолютно идентично всем остальным. Следовательно, переход от беспорядочного клубка к спирали является переходом от. состояния, в котором положение двух остатков не является определенным, к состоянию, в котором они расположены строго однозначно относительно друг друга. Вместе с тем этот переход сокращает и число конфигураций, которые может принять цепь, от большого числа к единственной. Короче говоря, это есть переход от беспорядочного к упорядоченному состоянию, аналогичный кристаллизации жидкости. [c.114]

Данные об аминокислотном составе белка имеют абсолютное значение только в тех случаях, когда можно количественно с требуемой точностью определить каждый аминокислотный остаток (см. табл. 6). Эти условия выполняются в том случае, если ни одна из аминокислот не присутствует в большом количестве. Однако в настоящее время обсуждение аминокислотного состава индивидуальных белков не имеет существенного значения, так как мало или совсем ничего неизвестно о связи между составом и свойствами белков. Кроме того, при таком обсуждении предполагается, что белки представляют собой соединения в самом строгом смысле этого понятия многие же полагают, что белки подвержены изменениям состава в определенном узком интервале, причем эти изменения могут вызываться и ограничиваться наследственностью и (или) окружающей средой. [c.251]

Следующий шаг в определении структуры белка сводится к определению длины его полипептидной цепи, с тем чтобы установить, из скольких связанных между собой аминокислот построена полимерная молекула белка. Если учесть, что полипептидная цепь должна содержать по крайней мере один остаток наиболее редко встречающейся в этом белке аминокислоты, то из данных по аминокислотному составу (аналогичных приведенным в табл. 2) можно определить минимальную длину цепи. Триптофан-синтаза, например, содержит 1,1 моль% наиболее редкой аминокислоты —метионина. Следовательно, ее полипептидная цепь должна содержать по крайней мере 100/1,1 = 91 аминокислотный остаток. Если на самом деле полипептидная цепь триптофан-синтазы содержит более одного остатка метионина, то действительная ее длина должна быть кратной этой возможной минимальной длине, равной 91 аминокислотному остатку. Приближенное значение действительной длины полипептидной цепи можно получить с помощью физико-химических методов, например измеряя скорость седиментации полипептидной цепи при центрифугировании или количество света, рассеиваемого раствором белка. (Чем длиннее цепь, тем быстрее она седиментирует и тем больше света [c.85]

Статистический подход к исследованию аминокислотной последовательности существенно отличается от статистической механики теории газов. В отличие от молекул газа, которые могут свободно меняться местами в пространстве, элементы полипептидной цепочки не могут быть переставлены произвольно. Фиксированное расположение аминокислотных остатков вдоль цепи соответствует определенному порядку, и мерой этого порядка является энтропия последовательности. Если пептид состоит только из остатков одной аминокислоты (гомополимер), то вероятность найти этот аминокислотный остаток на любом месте в цепочке равна 1, а энтропия последовательности цепи равна О, т. е. минимальна. Эту статистическую определенность расположения остатка в цепи не следует путать с определенностью конфигурации цепи. [c.88]

Идентичность значений углов р к ф при каждом атоме пептидной связи в пептидной цепи неизбежно дает спираль с определенным числом п аминокислотных остатков на виток, характерной высотой h витка и определенным подъемом d на каждый остаток (рис. 3-13). Принимая во внимание планарность пептидной связи, величины п и d однозначно определяются из углов ip к ф, а. зная п н d, можно получить высоту витка спирали А. [c.378]

Определение концевых групп заключается в идентификации аминокислотных остатков на концах пептидной цепи. Применяемая методика основана на том, что остатки на концах цепи отличаются по свойствам от всех остальных звеньев и друг от друга один (N-концевой остаток) содержит свободную аминогруппу, а другой (С-концевой остаток) — свободную карбоксильную группу в а-положении к пептидной связи. [c.1048]

Прежде всего следует учесть, что рибосома катализирует нормальную реакцию транспептидации также и в том случае, когда субстратом является пролиновый остаток. Пролин, в отличие от остальных аминокислот, имеет стерически ограниченный угол поворота вокруг связи С —N (так как эта связь входит в состав кольцевой структуры). В случае пролинового остатка в донорном субстрате это ограничение будет задавать определенный фиксированный угол между плоскостью (М/ - С - С ) и плоскостью примыкающей пептидной группы (Ы,- 0,-1), равный приблизительно 60° (рис. 106). В пептидной химии угол, определяемый поворотом вокруг связи С —Ы, обозначается как угол ф в данном случае его значение считается -60°, так как плоскость пептидной группы повернута на 60° против часовой стрелки, если смотреть от С -атома. Поскольку любой аминокислотный остаток должен быть установлен в пептидилтрансферазном центре эквивалентным образом, то, очевидно, угол ф должен быть подогнан к тому же значению путем вращения вокруг связи С —N для всех других 19 типов остатков донорного субстрата (имеется в виду С-концевой остаток растущего пептида, связанный с тРНК и участвующий в транспептидации). [c.192]

Структура полипептидов в общем виде (рис. 23.7.1) представляется как ряд линейно связанных между собой остатков аминокислот, ибо эта цепь возникает в результате последовательности конденсации аминокислот и расщепляется при гидролизе, давая аминокислоты. В другом, менее употребительном рассмотрении, цепь представляют как последовательность повторяющихся пептидных звеньев (см. рис. 23.7.1). И, наконец, иной альтернативный подход к изображению пептидной цепи — представление ее в виде амидных единиц — ONH HR —, не употребляется в литературе, подобно определению пептидная единица , которое нечетко, поскольку оно не учитывает группировки, находящиеся на каждом конце полипептидной цепи. Эта номенклатура несет в себе дополнительный источник неоднозначности, поскольку первая амидная единица , например, включает боковой радикал из второго остатка. Поэтому в настоящем разделе принимается термин аминокислотный остаток . [c.423]

Методы генетической инженерии стали важным инструментом биохимических исследований. В частности, они не только открыли возмогкность получения значительных количеств ранее мало доступных белков, в том числе эукариотических, но и возможность внесения направленных точечных изменений в первичную структуру белков, т.е. закхены одного определенного аминокислотного остатка на любой другой произвольно выбранный аминокислотный остаток (в пределах 20 аминокислот, из которых могут строиться полипептидные цепи при трансляции). Это достигается путем замены соответствующего кодона в ге1ю, программирующем исследуемый белок. Такая процедура называется сайт-специфичным мутагенезом. [c.305]

В полипептидной цепи белка с одной стороны расположен аминокислотный остаток, несуший свободную а-аминогруппу (амино-или N-концевой остаток), а с другой—остаток со свободной а-карбоксильной группой (карбоксильный, или С-концевой остаток). Аналиэ концевых остатков играет важную роль в процессе определения аминокислотной последовательности белка. На первом этапе исследования он дает возможность оценить число полипептидных цепей, составляющих молекулу белка, и степень гомогенности исследуемого препарата. На последующих этапах с помощью анализа N-концевых аминокислотных оста ков осуществляется контроль за процессом разделения пептидных фрагментов. [c.37]

Имеется ряд методов, с помощью которых можно определять как N-концевой аминокислотный остаток, так и N-концевую аминокислотную последовательность. К ним относятся деградация по методу Эдмана и ферме ггативный гидролиз аминопептида-зами. Эти методы будут подробно рассмотрены в разделе, посвященном определению аминокислотной последовательности пептидов. [c.38]

Белок является полифункциональным соединением, в котором каждый аминокислотный остаток выполняет определенную роль в поддержании нативиой конформации или проявлении биологической функции. Если используются модифицирующие агенты достаточно широкой специфичности, конечный результат зависит от доступности тех или иных функциональных групп белка в данных условиях. В частности, ацилирование с помощью радиоактивно меченного уксусного ангидрида было предложено в качестве метода локализации остатков лизина, расположенных на поверхности белковой глобулы (Б. Хартли). Этот прием широко применяется и для исследования топографии мембранных белков, когда доступными действию так называемых непроникающих реагентов оказываются лишь группировки, расположенные вне мембраны. [c.160]

Сэнгером при установлении аминокислотной последовательности бьгаьего инсулина эта последовательность приведена на рис. 6-11. Бычий инсулин имеет молекулярную массу около 5700. Его молекула состоит из двух полипептидных цепей А-цепи, содержащей 21 аминокислотный остаток, и В-цепи, содержащей 30 аминокислотных остатков. Эти две цепи соединены двумя дисульфидными (—8—8—поперечными связями, причем в одной из цепей имеется еще одна внутренняя дисульфидная связь. При определении последовательности вначале были разорваны поперечные дисульфидные связи, что позволило разделить цепи. Для этой цели Сэнгер использовал в качестве окислителя надмуравьиную кислоту, которая расщепляет каждый остаток цистина на два остатка цистеи-новой кислоты (рис. 6-12), по одному в каждой цепи. После разделения цепей в них были определены аминокислотные последовательности. При этом не удалось обнаружить никаких закономерностей в расположении какой-либо аминокислоты, никаких периодических повторений того или иного аминокислотного остатка. Более того, последовательности двух цепей оказались совершенно разными. [c.153]

У человека известно много различных наследственных нарушений аминокислотного обмена. В основе всех этих нарушений (большинство из них встречается редко) лежит мутация какого-нибудь гена, кодирующего определенный фермент, участвующий в превращениях данной аминокислоты. Под контролем Мутантного 1-ена синтезируется дефектный фермент, у которого в том или ином ключевом участке полипептидной цепи может стоять неправильная аминокислота кроме того, какой-нибудь аминокислотный остаток может быть утрачен или, наоборот, включен в полипептидную цепь. В одних случаях такой наследственно измененный фермент неактивен вообще, а в других проявляет лишь часть присущей ему активности, поскольку характерное для него значение Ки (или не соответствует норме. Большинство врожденных нарушений аминокислотного обмена у человека сопряжено с накоплением тех или иных промежуточных продуктов этого обмена. При некоторьк наследственньк заболеваниях такого рода нарушается нормальное развитие нервной ткани, что приводит к умственной отгстадости. [c.580]

Применение формулы для характеристической вязкости раствора жестких палочкообразных молекул позволяет вычислить оси малую и большую у эффективного цилиндра. Оказывается, что малая ось полипептидов разного молекулярного веса вплоть до 300 ООО составляет одну и ту же величину 14,9 А. Эта величина для внешнего (упаковочного) диаметра а-спирали Полинга—Кори хорошо согласуется с другими независимыми измерениями. Например, рентгенографическое определение расстояний между соседними ориентированными макромолекулами полибензилглю-тамата дает 15 А для диаметра спирали. Та же величина получается просто из измерения парциального удельного объема полипептида, если учесть, что одни аминокислотный остаток, вес которого известен, занимает вдоль оси спирали отрезок высотой 1,5 А. Из веса мономера и плотности получаем объем, а учтя высоту [c.53]

При максимальном содержании воды около 180 г в 100 г сухого коллагена, как нетрудно подсчитать, на один аминокислотный остаток приходится примерно 10 молекул воды. Для определения соотношения между. содержанием водорода в составе воды и аминокислот необходимо оценить среднее содержание атомов водорода на один остаток. Используя данные об аминокислотном составе коллагена ( hien, 1975) и содержании атомов водорода в составе различных группировок белка, пайдем среднее значение 5,5 атома водорода на один аминокислотный остаток, или в сумме на каждый протон в составе белка приходится немногим менее 4 протонов в составе воды. При этом можно определить,. что из каждых 5,5 протонов одного аминокислотного остатка в составе GHg- и NHj-rpynn находятся 2,7 атомов водорода, в составе ОН-, —СН-, N—Н-ра-дикалов 2,4 атомов водорода и 0,4 атомов водорода — в составе метильных групп (Ханагов, Габуда, 1970). [c.109]

В табл. 14а приведены синтезированные фрагменты S-nen-тида, а также указаны их молярные количества на 1 моль S-белка, необходимые для проявления продуктами рекомбинации активности S-рибонуклеазы. Наиболее активным из всех фрагментов S-пептида является пептид с последовательностью аминокислотных остатков 1—13 (IV) (табл. 146). Продукт комбинации этого тридекапептида с 8-белком обладает 50%-ной активностью рибонуклеазы уже при их молярном соотношении 3 1. В случае фрагмента (1—12) (VIII) 50% активности сохраняется при молярном соотношении компонентов 88 I. Однако в случае фрагмента (1—И) (IX), содержащего всего лишь на один аминокислотный остаток меньше, на 1 моль S-белка требуется уже 8000 молей этого пептида. Приведенные данные определенно показывают важную роль остатка гистидина и не очень существенное значение аминокислотной последовательности 13—20 S-пептида для проявления ферментативной активности рибонуклеазы. Наличие остатка глутаминовой кислоты в положении 2 (от N-конца), по-видимому, существенно для [c.360]

Так называемый метод Ьо, несомненно, наиболее популярен, потому что он нечувствителен к изменениям состава растворителя, температуры и т. п. Обрабатывая данные ДОВ белков в соответствии с уравнением (111-12) (заранее полагая Яо = 212 жц и предполагая Яс = Яо) и строя график на основании полученных данных в соответствии с уравнением (1П-9а) или (111-96), можно определить процент спиральности (/) из наклона прямой, поскольку в настоящее время 6 принято считать равным —630. Определенные этим методом степени спиральности нескольких белков приведены в табл. 16. Отметим, что не равная нулю величина Ьо, появляющаяся при разложении в ряд первого друдевского члена в уравнении (111-12) для вращения, приходящегося на аминокислотный остаток, будет входить в определяемую экспериментально величину / о, если Яс не равно Яо. Эта отличная от нуля величина Ьо не связана со степенью спиральности, она отрицательна, когда Яс > Яо, и при этом получаются завышенные значения степени спиральности в случае Яс < Яо имеет место обратная картина. Другая проблема связана с тем, что если в будущих экспериментах потребуется изменить величину Яо, то в качестве эталонной величины может быть принята новая величина, отличная от —630. Однако в настоящее время в целях сравнения для всех белков пользуются в основном одной и той же эталонной величиной Ьо- [c.109]

Вторая из догм, представляющая собой новейший вариант теории один ген — один фермент, опиралась на представления о роли белковой структуры. Согласно этой догме, информационное содержание любого гена, а следовательно, и истинное значение четырехбуквенной записи в ДНК не может быть ничем иным, как изображением первичной структуры данного полипептида. Вместе взятые, обе догмы подразумевали, что роль любой определенной последовательности пурин-пиримидиновых оснований полинуклеотидных цепей ДНК, которая и составляет ген, сводится к тому, чтобы определять последовательность аминокислот в какой-то определенной полипептидной цепи. Так летом 1953 г. зародилась идея о существовании генетического кода, связывающего последовательность нуклеотидов в полинуклеотидах с последовательностью аминокислот в полипептидах. Путем простых рассуждений вскоре легко пришли к выводу, что код этот должен быть до предела прост для каждого аминокислотного остатка в полипептидной цепи должна существовать информация, которая определяет, какая из двадцати стандартьых аминокислот должна находиться в данной точке полипептидной цепи. Совершенно очевидно, что соотношения один к одному между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями в ДНК и аминокислотами в полипептиде быть не может, поскольку каждое из четырех оснований. А, Г, Ц и Т, могло бы определять только одну из четырех, но не одну из двадцати аминокислот. Не может быть и так, чтобы каждый аминокислотный остаток детерминировался двумя смежными парами оснований, так как в этом случае четыре основания могли бы кодировать не более чем 16 видов различных аминокислот (4-4 = 16). Следовательно, код должен быть таким, чтобы каждый аминокислотный остаток детерминировался по меньшей мере тремя парами оснований, расположенных в полинуклеотидных цепях ДНК, вероятно последовательно. В этом случае четыре типа оснований, сгруппированные по три, могут определять более чем достаточное число (4.4.4 = 64) различных видов аминокислот. [c.185]

Рис. 6-9. Схема определения аминокислотной последовательности пептида путем его расщепления по Эдману. Исходный тетрапептид вступает в реакцию с фенилизотиоцианатом, в результате чего образуется фенилтиокарбамоиль-ное производное аминоконцевого остатка. Этот остаток отщепляют от пептида без разрыва других пептидных связей и получают в виде фенил-тиогидантоинового производного, которое можно идентифицировать хроматографическим способом. Оставшийся трипептид вновь проводят через тот же цикл реакций, что позволяет идентифицировать второй остаток. Эти операции повторяют до тех пор, пока не будут идентифицированы все остатки.

Аминокислотный остаток на одном из концов открытой (т. е. нециклической) полипептидной цепи имеет свободную а-аминогруппу и называется обычно К-концевым остатком [126]. Аналогично аминокислота на другом конце цепи, несущая свободную карбоксильную группу, называется С-кон-цевым остатком. ]йдентификация остатков на концах цепи представляет собой ценный прием структурной химии белков, так как он позволяет определить последовательность остатков вдоль полипептидной цепи. Эта методика полезна также и при исследовании структуры гликонротеинов для определения природы аминокислот вблизи углевод-белковой связи коротких гликопептидов, отщепляемых от макромолекулы. Поскольку органические амины более реакционноспособны и образуют более устойчивые производные, чем карбоновые кислоты, методы определения К-концевых групп выполняются легче и более успешно, чем методы определения С-концевых остатков [118]. [c.152]

Изучение инактивирующего действия ионизирующей радиации на макромолекулах представляет еще самостоятельный интерес как метод анализа функциональных свойств отдельных субмоле-кулярных структур. В этом случае ионизирующее излучение выступает 1в качестве уникального инструмента биофизического анализа ферментов, нуклеиновых кислот и различных надмолекулярных комплексов ДНП, хроматина, рибосом и т. д. Используя математический аппарат теории мишени, можно на основании экспериментальных кривых доза — эффект установить геометрические размеры мишени, ответственной за данный тип инактивации макромолекулы. Модифицируя условия облучения, в ряде случаев можно добиться возникновения селективных поражений макромолекулы и оценить их роль в эффекте инактивации (например, если в результате облучения фермента разрушается определенный аминокислотный остаток и ири этом нарушается конформация активного центра и исчезает сродство к субстрату, то можно предположить, что данный структурный участок регулирует конформацию активного центра). Преимущество радиационного воздействия состоит еще ш в том, что с его помощью можно добиться возникновения узколокальных повреждений в любом участке молекулы, при этом другие структурные звенья останутся неповрежденными (существенно, что при этом макромолекулы могут оставаться сухими, находиться в вакууме или в любой газовой смеси, быть замороженными до любой температуры или параллельно подвергаться иным (воздействиям). [c.95]

Тот факт, что среднее от произведения матриц равно произведению усредненных матриц, значительно упрощает все вычисления. Важно иметь в виду и то обстоятельство, что <Т > зависит только от природы к-й аминокислоты, поскольку Е/ является функцией только углов ф/ и относящихся к А -му остатку. Сравните для примера различные потенциальные функции, которые описывают повороты в глициловом и аланиловом остатках (рис. 5.7 и 5.8). Поэтому при вычислении среднего квадрата расстояния между концами каждый аминокислотный остаток имеет определенное матричное представление, которое является усредненной матрицей преобразования. Величины <Т > могут быть вычислены в поворотно-изомерном приближении путем учета только дискретных состояний 0 , (например, для остатков глицила и аланила эти состояния соответствуют локальным минимумам на энергетических диаграммах, изображенных на рис. 5.7 и 5.8) или могут быть оценены численным интегрированием по более щирокой области. [c.142]

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]

Метод статнстической информации. Это целое семейство процедур, в которых для отбора конформаций, служащих исходными приближениями в последующем расчете, используется разного рода вероятностная информация. Ее источником может быть банк данных белковых структур, статистическое распределение остатков на конформационных картах усредненная предпочтительность парных остаток-остаточных контактов или алгоритмы предсказаний вторичных структур [210-216]. Очевидно, данные такого рода ориентировочны и могут скорее ввести в заблуждение, чем помочь в решении структурной проблемы пептидов и тем более белков. Конформационные возможности каждого из них определяются не статистикой, а определенной и всегда уникальной аминокислотной последовательностью. Показательно в этом отношении исследование М. Ламберта и Г. Шераги [210-212] панкреатического полипептида из 36 остатков. В расчет его структуры в качестве дополнительной вероятностной информации привносятся данные о распределении значений двугранных углов основной цепи в четырех областях конформационной карты ф-ц/ и распределении конформационных состояний трипептидных сегментов на нерегулярных участках трехмерных структур белков, изученных кристаллографически. Набор исходных для оптими- [c.244]

Меланотропин. Молекула у-меланотропина быка представляет собой пептидную цепь из 12 аминокислотных остатков Tyr -Val -Met —Gly" --His -Phe -Arg -Trp -Asp -Arg -Phe"-Gly . Типичный для а- и Р-форм меланотропинов гептапептидный участок Met -Glu -His -Phe -Arg -Trp --Gly здесь модифицирован остаток СШ заменен на Gly , а Gly - на Asp. Отрицательный заряд как бы передвинут с начала участка на конец. Среди рассмотренных меланотропинов у-МСГ содержит наименьшее число остатков. Тем не менее расчет этого гормона оказался наиболее многоступенчатым и трудоемким, что связано со слабой диффере1щиацией конформационных состояний по энергии и необходимостью анализа большого количества структурных вариантов. Потребовалось рассмотрение целого ряда ди-, три- и тетрапептидов, низкоэнергетические конформации которых послужили исходными в расчете фрагментов Tyr -Phe , His -Arg" и His -Gly . На завершающем этапе были использованы низкоэнергетические структуры гексапептида Tyr -Phe и октапептида His -Gly , принадлежащих соответственно 21 и 27 шейпам пептидного скелета и имеющих энергию < 7,0-8,0 ккал/ыоль. Всего было проанализировано 228 конформаций у-МСГ 216 форм основной цепи 168 шейпов. Минимизация энергии не выявила существенной детерминации оптимальных структур. В интервал 0-10,0 ккал/моль попало 78 конформаций 14 типов, которые приведены в табл. 1П,28, Полученные данные, таким образом, свидетельствуют об отсутствии в последовательности у-МСГ в отличие от других меланотропинов четких нуклеационных участков, складывающихся в определенную структуру под воздействием средних взаимодействий. [c.370]

Достичь этой цели, т.е. предсказания по аминокислотной последовательности конформационно-жестких и лабильных участков, можно тремя способами. Один из них универсален, а два других, хотя и имеют частный характер, представляют самостоятельный интерес и могут дополнять и контролировать друг друга. Первый способ требует распределения пространственного строения пептидных участков фиксированной длины по определенным таксономическим группам - шейпам, обобщенным структурным элементам цепи, отражающим потенцию соседних остатков к средним взаимодействиям. По ряду причин оптимальными являются пентапептидные участки. Их структурная селекция по шейпам может быть осуществлена с помощью "скользящей рамки" с шагом в один остаток для всех белков, нативные конформации которых известны. Максимально возможное число шейпов у фрагмента из п остатков равно 2" при л = 5 оно составляет 16. Можно надеяться, что систематика белковых пентапептидных участков, количество которых превышает 100 тыс., по 16 группам и последующий анализ каждой группы приведут к установлению корреляций между составом и порядком аминокислот в пентапептидах, с одной стороны, и шейпам основной цепи, с другой. Такие корреляции, очевидно, не будут однозначными, и для большинства пентапептидов приемлемыми окажутся три-четыре, а то и большее число шейпов. Специальные расчеты, однако, показали, что и в этом случае конформационно-жесткие участки смогут обнаружиться по тенденции к снятию энергетического вырождения шейпов фрагментов, перекрывающихся по 1-4 остат- [c.592]

Определение числа пептидных цепей в белке путем количественного измерения скорости отщепления аминокислот может оказаться ненадежным, если два соседних аминокислотных остатка отщепляются почти с одинаковой скоростью. Это наблюдается в случае ростового гормона быка, в котором два остатка фенилаланина быстро отщепляются карбоксйпеп-тидазой, после чего происходит отщепление аланина, лейцина и серина. В этом белке имеются два К-концевых остатка, но расщепление гидразином позволило обнаружить только один С-концевой остаток фенилаланина. Полученные при расщеплении белка карбоксйпептидазой результаты объясняются тем, что С-концевой участок имеет состав —Фе.Фе.ОН [198]. [c.234]

Отнесение резонансных линий к определенному типу аминокислот основывается на том, что в аминокислотных остатках большинство протонов связаны между собой косвенным спин-спиновым взаимодействием. В то же время спин-спиновое взаимодействие между протонами двух соседних аминокислот очень слабое, поскольку между ближайшими парами протонов На-протоном и амидным, имеются четыре связи (см. рис.3.3), т.е. каждый аминокислотый остаток протеина можно рассматривать как изолированную спиновую систему. Так что для каждой аминокислоты имеет место типичная картина спин-спинового взаимодействия, наблюдаемая в двумерных спектрах ЯМР. Рис.3.25 дает схематическое представление о косвенном спин-спиновом взаимодействии для валинового остатка, соответствующее методам OSY и R T. Такая же картина должна наблюдаться и в реальном экспериментальном спектре (рис.3.26). Интерпретация спектра осложняется не только тем, что неизвестны точные значения химических едвигов для искомых резонансных линий, но и тем, что не может быть проведено надежное отнесение отдельных кросс-пиков в спектре. Это может быть также связано и со слишком большой шириной резонансных линий кросс-пиков, так как уширение линий сопровождается также уменьшением их амплитуды, и часто рассматриваемые линии сливаются с фоном. Поскольку ширины линий, которые в основном определяются временем поперечной релаксации и скоростью химического обмена, заранее неизвестны, то отсутствует уверенность в том, что проведено правильное отнесение линий. Особенно существенно на отнесении линий сказывается ширина линий в спектрах, полученных по методу OSY, в которых пики в подспектре расщепляются на пики с отрицательными и положительными знаками, так что полный интеграл пиков кросс-мультиплета равен нулю. Чем больше ширины линий, тем менее заметны эти линии в спектре. Это проявляется тем нагляднее, чем ближе располож ены одна к другой линии различных знаков, что пршсходит в том сл уча е, [c.132]

Первым актом ферментативного катализа является связывание субстрата с остатком аминокислоты в каталитическом участке с образованием фермент-субстратного комплекса. Следовательно, боковая цепь этой аминокислоты обладает повышенной реакционной способностью в отношении образования такого комплекса. Так, в эстеразах, фосфорилазах и некоторых протеолитических ферментах избирательно ацилируется или фосфорилируется определенный остаток серина. Такая повышенная рег.кционная способность остатка серина может использоваться для его модификации. Однако комплекс с истинным субстратом неустойчив, он быстро распадается с образованием конечного продукта и свободного фермента. Идентификация аминокислотного остатка активного центра возможна лишь в том случае, если комплекс устойчив при последующем анализе. Для этих целей предпочтительно использовать плохие субстраты, или псевдосубстраты, образующие непродуктивный комплекс, который будет распадаться до конечного продукта с низкой скоростью. [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология