Инсулин ферментативный гидролиз

Другой моносахарид, широко распространенный в растительном мире, — это фруктоза, или плодовый сахар. Вместе с глюкозой фруктоза содержится в сладких плодах, входит в состав дисахарида сахарозы, полисахарида инсулина (гидролизом последнего обычно и получают фруктозу). Извлекая из цветов сладкие соки, пчелы превращают их в мед, с химической точки зрения являющийся в основном смесью глюкозы и фруктозы. Эта смесь образуется при ферментативном гидролизе сахарозы, содержащейся в собираемых пчелами соках. [c.303]

Вследствие дисульфидного обмена для инсулина было затруднительным определение места дисульфидных мостиков. Это удалось преодолеть при проведении ферментативного гидролиза с использованием реагентов, связывающих в нейтральной среде 8Н-групны [24]. Полная структура инсулина V приведена ниже [141] [c.411]

Путем сложных анализов, включающих и кислотный гидролиз и ферментативное расщепление, Зангер и его сотрудники Л. Смит и Руфь Китаи в конце концов поместили мостики на соответствующие места и получили полную картину строения инсулина, схематически представленную на фиг. 1,5. Так в первый раз биохимику удалось определить расположение аминокислот в молекуле белка. Это достижение представляется поразительным тому, кто работал в этой области 10 лет назад. [c.99]

СТИН, полученные при ферментативном и частичном кислотном гидролизе инсулина и расфракционированные при помощи высоковольтного электрофореза, подвергали окислению надмуравьиной кислотой. Изучение строения окисленных пептидов и сравнение установленных последовательностей с известной уже структурой цепи позволило установить положение дисульфидных мостиков. Результатом всех проведенных исследований было установление полной формулы строения инсулина [385]. [c.135]

Как известно, участок ДНК, несущий информацию о синтезе индивидуального белка, называется геном, а участок, контролирующий синтез единственной полипептидной цепи и ответственный за него,— цистроном. Следовательно, если белок состоит из нескольких (более одного) полипептидов, то естественно предположить, что в синтезе такого белка должны участвовать несколько (более одного) цистронов. Это не всегда соответствует действительности, особенно если полипептидные цепи идентичны (например, а,- и р -цепи гемоглобина). Если, например, пептидные цепи какой-либо одной белковой молекулы являются неидентичными, то это не всегда означает, что они синтезируются как результат действия разных цистронов. Подобный белок может синтезироваться в виде единственной полипептидной цепи с последующими протеолитическими разрывами в одном или нескольких местах и отщеплением неактивных участков. Типичным примером подобной модификации является гормон инсулин, синтезирующийся в виде единого полипептида препроинсулина, который после ферментативного гидролиза превращается сначала в неактивный предшественник проинсулин, а затем в активный гормон инсулин, содержащий две разных размеров и последовательности полипептидные цепи (см. рис. 1.14). [c.532]

Вторым крупным достижением в изучении аминокислотной последовательности белковых молекул явилось определение структуры рибонуклеазы, выполненное Хирсом, Штейном, Муром и Анфинсеном. Молекула этого фермента, представленная одиночной полипентидной цепью, состоит из 124 аминокислот и содержит 4 дисульфидных мостика. При изучении ее, так же как и в случае инсулина, использовали окисление надмуравьиной кислотой с последуюш им ферментативным гидролизом. Однако для выяснения первичной структуры этой более крупной молекулы потребовалось ввести в методику некоторые усовершенствования авторы применяли ионообменные смолы для количественного разделения пептидов низкого молекулярного веса и использовали количественные методы для определения аминокислотного состава пептидов. Полная структура рибонуклеазы показана на фиг. 30. [c.94]

Для рещения этой задачи было необходимо заново подвергнуть всю полипептидную цепь рибонуклеазы ферментативному гидролизу, но уже с помощью другого фермента. Если вначале использовался трипсин, то далее расщепление проводилось химотрипсином. Получемые в ходе химотриптического гидролиза пёптиды выделяли в чистом виде и исследовали на чередование аминокислотных остатков. Цель этой гигантской работы состояла в получении нескольких серий пептидов, частично перекрывающих друг друга. Располагая такими сериями перекрывающихся пептидов, можно определить не только последовательность аминокислотных остатков в отдельных пептидах, но п места сшивок самих пептидов в единой полипептидной цепи.. Говоря иными словами, удается установить порядок чередования остатков в первичной цепи целого белка. Заметим при этом, что часто приходится прибегать к гидролизу цепи с помощью третьего (пепсин), а иногда и четвертого (папаин) фермента. Именно этим путем была расшифрована первичная структура А- и В-це-пей инсулина (рис. 13, 14), рибонуклеазы, цитохрома С и других белков. [c.86]

Диксон и Уордлоу [604] окислением 5-сульфонатов цепей А и В при pH 8,5—9,0 получили смесь веществ, активность которой составляла 1—2% активности инсулина. Ду и сотр. [618] для получения 5-сульфонатов цепей А и В восстанавливали инсулин сульфидом натрия и тетратионатом натрия. Продукты восстановления удалось разделить хроматографией на дауэксе 50-Х2 или зональным электрофорезом на целлюлозном порошке. Восстановление полученных таким образом 5-сульфонатов осуществляли обработкой избытком тиогликолевой кислоты. При аэробном окислении (pH 8,5) чистой цепи А или чистой цепи В не образуется никаких активных соединений. Напротив, в этих же условиях из смеси цепей А и В получается вещество, активность которого составляет 5—10% активности инсулина. Взаимодействие одной цепи, находящейся в сульфгидрильной форме, с 5-сульфонатом другой цепи также приводит к образованию инсулина. Более того, путем очистки продуктов окисления (1 г смеси с активностью 1,83 М. Е./жг) удалось выдел ить 28 мг кристаллического инсулина с удельной активностью 18,4 М. Е./жг (судорожный тест на мышах). Полученный таким образом инсулин не отличается от природного гормона по кристаллической структуре, а также по хроматографическому и электрофоретическому поведению. Идентичными оказались и пептидные карты продуктов ферментативного гидролиза этих двух соединений. Дальнейшее улучшение методики окислительной рекомбинации цепей А и В позволило Янгу и сотр. [1145] повысить выход инсулина до 50%. Эти данные свидетельствуют о том, что среди множества теоретически возможных продуктов окисления цепей А и В структура инсулина является предпочтительной. [c.474]

Повидимому, маловероятно, чтобы действие эндопептидаз было беспорядочным действительно, некоторые белки гидроли-зуются одними ферментами и не гидролизуются другими. Например, инсулин не распадается под действием трипсина [466], но легко разрушается пепсином и химотрипсином. Более того, эти три эндопептидазы гидролизуют не одни и те же связи, о чем свидетельствует тот факт, что добавление одной из них в гидролизат другой вызывает резкое возрастание аминного азота [467]. Наконец, гидролиз некоторых простых белков и полипептидов не кажется, повидимому, a priori несовместимым с положениями Бергмана в самом деле, трипсин энергично гидролизует клупеин [468] и сальмин [469] , которые богаты аргинином, а также воздействует на полилизины и лизин-аргининовые сополимеры [470]. К сожалению, ни один из этих фактов не является достаточным для доказательства высказанной точки зрения, и для разрешения проблемы необходимо выяснить структуру ряда белков и идентифицировать пептиды, образующиеся при ферментативном гидролизе. Хотя это может показаться весьма затруднительным, такая задача была уже однажды решена Зангером и Таппи [398а] в случае цепи В окисленного инсулина. Здесь трипсин атакует, повидимому, одну связь арг.гли и одну связь лиз. ала, в то время как химотрипсии гидролизует одну связь тир.лей, одну связь фен.тир и одну связь тир.тре. Повидимому, для этих двух ферментов положения Бергмана оказываются в первом приближении справедливыми. Однако характер действия пепсина на цепь В не согласуется столь же хорошо с этими взглядами. [c.184]

Аминопептидазный метод. N-Концевые аминокислоты можно определить, используя ферментативный гидролиз аминопептида-зами, т. е. ферментами, расш епляющими пептидную связь, в образовании которой принимает участие карбоксил N-концевой аминокислоты Метод получил широкое распространение лишь с 1955 г., когда впервые удалось выделить в чистом виде фермент лейцинаминопептидазу из почек свиньи Несмотря на то что специфичность фермента изучена недостаточно, его с успехом применяли, например, для определения структуры папаина и инсулина [c.75]

Таким образом, было установлено, что инсулин содержит лишь четыре остатка глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты не содержит совсем, но зато в нем имеются три остатка глутамина и три остатка аспарагина. Местоположение остатков аспарагина и глутамина определялось путем специфического ферментативного гидролиза, не затрагивающего ш-амидные связи. Полученные пептиды разделялись электрофорезом. Затем каждый из них был подвергнут кислотному гидролизу. Те пептиды, которые содержали аспарагин или глутамин, при гидролизе дали аммиак. Так было показано, что остатки 5, 15, 18, 21 цепи А и 3, 4 цепи В существуют в амидной форме. [c.163]

Расположение дисульфидных связей было установлено путем ферментативного гидролиза неокисленного инсулина. Особый интерес вызывает внутрицепочечная дисульфидная связь, образующая петлю в цепи А (остатки 6—11). Удалось выделить препарат цепи А с нетронутой внутри-цепочечной дисульфидной связью Было установлено, что различия, проявляемые инсулинами из поджелудочной железы разных пород животных, обусловлены разницей в аминокислотных остатках в положениях 8, 9 и 10 этой петли (формулы инсулинов см. стр. 165). Наконец, отмечен интересный факт, что наличие концевого аспарагина в цепи А тесно связано с биологической активностью гормона [c.163]

Как уже отмечалось, нуклеиновые кислоты очень перспективны для использования в качестве полимерных носителей биологически активных веществ с целью защиты последних от ферментативного гидролиза и облегчения их достави к органу- или клетке-мишени. Нами была исследована устойчивость комплексов ДНК с инсулином, пепсином и кортексином к гидролизу ДНКазой и трипсином. Оказалось, что эти ферменты не разрушают комплексы и не гидролизуют белок, связанный в комплекс. Это, безусловно, свидетельствует о перспективности применения комплексов ДНК с белками и пептидами для создания пероральных лекарственных форм препаратов, обладающих регуляторными функциями. [c.155]

Полипептидный гормон инсулин участвует в регуляции углеводного обмена. Молекула бычьего инсулина содержит 51 аминокислоту и состоит из двух цепей. Последнее подтвернедается присутствием двух N-концевых аминокислот — глицина и фенилаланина. Цепь с N-концевым глицином называется А-цепью и содержит 21 аминокислоту цепь с N-концевым фенилаланином называется В-цепью, и в состав ее входит 30 аминокислот. Сэнгер и его сотрудники окислили инсулин надмуравьиной кислотой и провели хроматографическое разделение двух цепей. После этого каждую цепь подвергли ферментативному и кислотному гидролизу. На фиг. 27 и 28 указаны главные пептиды, полученные при гидролизе каждой из цепей, и приведены полные структуры цепей, установленные на основе этих данных. Видно, что места, в которых трипсин, химотрипсин и пепсин расщепляют цепи, согласуются с тем, что мы знаем о специфичности этих ферментов в отношении синтетических соединений. Обнаружено также и несколько дополнительных мест расщепления, в частности при гидролизе, катализируемом пепсином. Особо следует обратить внимание на то, что перекрывающиеся пептиды, полученные при использовании разных гидролитических методов, дополняют друг друга и позволяют однозначно установить общую аминокислотную последовательность. Для каждого из главных пептидов, приведенных на фиг. 27 и 28, аминокислотная последовательность была определена путем неспецифического гидролиза кислотой, установления последовательности аминокислот в образовавшихся ди-, три- и тетрапептидах и объединения полученных данных в общую картину. Как указывалось выше, в настоящее [c.91]

Третьим преимуществом ионитов как катализаторов по сравнению с растворимыми кислотами и основаниями является их более высокая селективность. Эта особенность ионитовых катализаторов обеспечивает повышение выхода и качества продуктов многих реакций, а в ряде случаев дает возможность осуществить превращения, которые в условиях гомогенного кислотно-основного катализа протекают неоднозначно или с другим результатом. Например, при алкилиро-вании фенолов олефинами нормального строения в присутствии бензолсульфокислоты образуются нежелательные диалкилфенолы, а при проведении этой реакции на катионите КУ-2 в качестве основного продукта получается монозамещенный алкилфенолЧ Аналогично этому пропиленгликоль дает в присутствии той же смолы моностеарат . Производные глицеринового альдегида, содержащие эфирные фосфатные группы, в присутствии обычных катализаторов легко гидролизуются, вследствие чего конденсация триозо-фосфатов во фруктозо-1,6-дифосфат может быть осуществлена только методами ферментативного катализа или же в присутствии модифицированных цис-теином анионитов как конденсирующих агентов . Селективность ионитов ярко иллюстрируют работы советских ученых по моделированию действия протео-литических ферментов - использование карбоксильных смол дало возможность осуществлять гидролитический разрыв строго определённых связей окисленного инсулина. . - [c.14]

В результате ферментативного воздействия, определяли последовательно после каждого отщепления Ы-концевого остатка по методу Эдмана (см. гл. 6). При изучении гемоглобина (Брауницер был удачно применен последовательный гидролиз белка разными про-теолитическими ферментами. В этом случае на белок действовали трипсином, а затем полученные пептиды гидролизовали пепсином, специфичность которого значительно повышали, ограничивая время реакции. Методические трудности, связанные с фракционированием сложных гидролизатов и определением полной структурной формулы белка, были преодолены в результате упорного труда нескольких групп ученых. Мы теперь знаем полную аминокислотную последовательность инсулина, глюкагона, рибонуклеазы, гемоглобина, белка вируса табачной мозаики, а также кортикотропина и других пептидных гормонов приближаются к завершению работы по установлению строения папаина, лизоцима, химотрипсиногена, трипсииогена, цитохрома с успешно продвигается изучение некоторых других белков. Изучение последовательности аминокислот проводилось на частичных кислотных гидролизатах или на гидролизатах, полученных при действии различных протеолитических ферментов. Чисто химические методы избирательного расщепления пептидных цепей не имели до сих пор значительного успеха, и эта область остается еще нерешенной задачей пептидно химии. [c.117]

Способ образования пластеинов довольно неясен. Некоторые продукты гидролиза пепсина после дезактивации и концентрирования и доведения рН среды до 4 выделяют при добавлении активного пепсина нерастворимые вещества одновременно, по-видимому, происходит уменьшение содержания небелкового азота. Однако по вопросу о том, осуществляется ли в этом случае синтез пептидов с длинной цепью, мнения резко расходятся. Для решения этой проблемы можно применить оба обычных метода (метод концевых групп и физические измерения). В ги-дролизатах инсулина образование пластеинов, невидимому, не сопровождается каким бы то ни было уменьшением содержания аминного азота, определяемого по методу Ван-Сляйка [460], хотя в случае пластеинов зеина это уменьшение и наблюдается [506]. Тем не менее средний молекулярный вес пластеинов зеина, установленный криоскопическим способом в муравьиной кислоте, не превышает 300 [506], а ультрацентрифугированием не было обнаружено присутствия частиц с молекулярным весом, превышающим 1000 [507]. На основании этих фактов было высказано предположение о том, что пластеины образуются не вследствие ферментативного синтеза крупных пептидов, а просто путем циклизации уже имеющихся небольших пептидов. Однако вопрос в целом остается в настоящее время нерешенным, поскольку результаты новых криоскопических измерений (проведенных на этот раз в неполярном растворителе) и измерений вязкости и скоростей диффузии показали, что пластеины зеина обладают молекулярным весом в несколько тысяч [508]. [c.192]

Эта реакция была успешно применена для разрыва дисульфидных связей инсулина, лактатдегидрогеназы, пепсиногена, альдолазы мышц кролика и других белков. Она является количественной и специфичной. Вследствие неустойчивости 3—ЗОд-группировки к действию кислот белки, обработанные сульфитом (З-сульфонротеины), не рекомендуется подвергать кислотному гидролизу. Применение радиоактивного сульфита может быть успешно использовано нри исследовании пептидов из частичных ферментативных гидролизатов 3-сульфопротеинов [c.78]

В 1)аботе Хартли и Кильби было показано, что инсулин и полностью ингибированный химотрипсин обладают некоторой каталитической активностью в реакции гидролиза ПН А. Указанное явление было ими названо "белковым" катализом. В работе с очищенными ферментами указанный эффект может остаться незаметным на фоне громадной эффективности ферментативного катализа. [c.234]

Так как полученные нами скорости каталитического гидролиза ПНФА для змеиных ядов имеют тот же порядок величины, что и указанные данные для инсулина, можно допустить присутствие "белкового" катализа и в случае змеиных ядов, наряду с обычным ферментативным катализом. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология