Миозин расщепление

Метод получения тяжелого меромиозина (ТММ) основан на частичном протеолитическом расщеплении миозина под действием трипсина. Отделение тяжелого меромиозина от миозина и от фрагмента хвостовой части миозиновой молекулы (легкого меромиозина) основано на его хорошей растворимости при низкой ионной силе, когда легкий меромиозин и миозин выпадают в осадок. Для последующей очистки полученного препарата можно воспользоваться колоночной хроматографией или высаливанием сернокислым аммонием. [c.394]

Основой биохимии мышцы является уже упомянутая (с. 392) ферментативная активность миозина (М)—его способность катализировать гидролитическое расщепление АТФ. Схема реакции [c.397]

Миозин-это очень длинная палочковидная молекула с хвостом, состоящим из двух навитых друг на друга а-сни-ральных полипептидов она имеет также сложную по своему строению головку , обладающую ферментативной активностью (рис. 7-18). Общая молекулярная масса миозина составляет 450 ООО, молекула имеет в длину около 160 нм и содержит шесть полипептидных цепей. Длинный хвост состоит из двух цепей, каждая с молекулярной массой 200000 это тяжелые цепи, в которых находятся гибкие шарнирные участки. Головка имеет глобулярную форму и содержит концы тяжелых цепей, а также четыре легкие цепи, свернутые в виде глобул, каждая с молекулярной массой около 18 ООО. Головка молекулы миозина обладает ферментативной активностью она катализирует гидролитическое расщепление АТР на ADP и фосфат. Многочисленные молекулы миозина, регулярно уложенные в виде пучка, образуют толстые нити скелетной мышцы. Миозин встречается и в немышечных клетках (см. рис. 2-15 и разд. 2.13). [c.182]

Рис. 3. Температурная зависимость для разных структурных форм миозина а — ширины компоненты АН в спектрах ЭПР б — величины дублетного расщепления А

В головках миозина имеются два важных участка (центра). Один из них катализирует гидролитическое расщепление АТФ, т. е. соответствует активному центру фермента. АТФазная активность миозина впервые обнаружена отечественными биохимиками Энгельгардтом и Любимовой. Второй участок головки миозина обеспечивает во время мышечного сокращения связь толстых нитей с белком тонких нитей -актином. [c.129]

Некоторые белки имеют очень высокую степень спиральности, и в этом случае аномальная вращательная дисперсия наблюдается отчетливо. Особенно наглядно она проявляется для мышечного белка — миозина [599]. Миозин может быть расщеплен весьма специфическим способом — обработкой его ферментом трипсином, причем одна из его фракций [c.202]

Рабочий цикл мостика сопряжен с гидролизом АТФ. Основные сведения о гидролитическом цикле мостика получены из исследований, проведенных на растворах мышечных белков. При условиях, близких к физиологическим, скорость гидролиза АТФ на чистом миозине очень мала и составляет 0,05-0,1 с . Актин может ускорять этот процесс в сотни раз. Согласно современным представлениям, цикл гидролиза АТФ актомиозином в мышце (рабочий цикл мостика) можно условно разделить на 6 стадий (рис. XXV. 10), отличающихся по структуре мостика и по характеру связанного нуклеотида. Расщепление АТФ на АДФ и неоргани- [c.237]

Рис. 11-10. При ограниченном расщеплении папаином молекула миозина распадается на стержень и две головки

Рис. 56.5. Ферментативное расщепление миозина. ТММ —тяжелый меромиозин ЛММ -легкий меромиозин 8-

Химическая энергия, высвобождающаяся при расщеплении пирофосфатной связи, используется в различных процессах в клетке. При участии АТФазы осуществляется не ТОЛЬКО высвобождение энергии при расщеплении АТФ, но и обратный синтез АТФ из АДФ (аденозиндифосфата) при окислительном фосфорилировании. Из печени крысы было выделено два типа АТФазы—активируемая кальцием миозин-АТФаза (КФ.3.6.1.3) и активируемая магнием митохондриальная АТФаза (КФ 3.6.1.4). Свойства и локализация этих ферментов охарактеризованы в табл. 38. [c.183]

Б. Обе эти функции АТР зависят от расщепления концевой фосфодиэфирной связи, в то время как каждый из аналогов заменяет АТР лишь в выполнении какой-то одной из них. Таким образом, концевая фосфодиэфирная связь в каждом аналоге может быть гидролизована почему же тогда они различаются по своей способности заменять АТР в мышечном сокращении Причина-в разной специфичности катализирующих гидролиз ферментов. Киназа легких цепей миозина может гидролизовать ATP-y-S, но не ITP по-видимому, для связывания с этим ферментом решающее значение имеет тот участок молекулы, по которому ITP отличается от АТР. Миозин же способен гидролизовать ITP, но не ATP-y-S, вероятно, потому, что молекула ATP-y-S отличается от АТР по участку, влияющему на связывание нуклеотида миозином либо на каталитическую функцию последнего. [c.439]

Фибриллярные, или волокнистые, белки (от латинского с гова ЬгШа — волокно) состоят из макромолекул в виде тонких вытянутых нитей, обычно соединенных между собой. В эту группу входят белки, являющиеся составными частями кожи и сухожилий (коллаген, желатин), волоса и рога (кератин), мышц (миозины) и др. В организме они выполняют в основном механические функция, хотя некоторые из фибриллярных белков обладают и биологической активностью. Так, названный выше миозип является ферментом он расщепляет аденазинтрифосфорную кислоту (АТФ), которая обладает большим количеством энергии, выделяемой при ее расщеплении. [c.338]

Действие трипсина можно изучить на примере расщепления белка мышц миозина, приводящего к образованию тяжелого меромиози-на (с. 394). [c.140]

Определение неорганического фосфата. К 1 мл фильтра добавляют 1,0 мл воды, 0,4 мл молибденового реактива и 0,1 мл.рабочего раствора эйконогена, хорошо перемешивают и оставляют на 10 мин в термостате при 37 °С. Раствор быстро охлаждают и тотчас же колориметрируют на ФЭКе. Одновременно строят калибровочный график по стандартным растворам фосфата, содержащим от 0,2 до 2 мкмоль фосфата в пробе (с. 34). По разности содержания неорганического фосфата в пробах после ферментативного гидролиза и в контрольной пробе рассчитывают количество фосфата, образовавшегося в процессе ферментативного расщепления АТФ. Затем рассчитывают активность миозина — в мкмолях превращенного субстрата за 1 мин на 1 мг белка. [c.394]

На следующей стадии (стадия г) пептидная цепь переносится к. аминогруппе аминоацил-тРНК, занимающей А-участок, путем простой реакции замещения. Однако на. деле эта реакция протекает сложнее, чем это показано на рисунке. Она сопровождается расщеплением связанного GTP и освобождением Pi и комплекса Ти—GTP. Последний, как показано на рисунке, взаимодействует с Ts при этом вновь образуется димер Tu-Ts и освобождается GDP. Таким образом, суммарная реакция состоит в расщеплении GTP, сопряженном с синтезом пептидной связи. Химия реакции не требует гидролиза GTP. Мы, однако, ле знаем, насколько близко друг к другу располагаются концы двух соседних молекул тРНК. Расстояние между ними может быть достаточно большим. Белки L7 и L12 содержат необычайно много аланина и характеризуются высоким относительным содержанием а-спи-ральных участков. В этом отношении они напоминают мышечный белок миозин. В связи с этим было высказано предположение, что эти белки служат частью мини-мышцы , которая, используя энергию, освобождающуюся при гидролизе GTP, перемещает определенные участки рнбосомного комплекса, сближая между собой аминогруппу и пептидильную группу в пептидилтрансферазной реакции. [c.235]

РИС. 4-23. А. Схема молекулы миозина. На расстоянии 90 нм от С-конца расположен участок, по которому расщепляется молекула при кратковременной обработке трипсином. В результате расщепления образуются два фрагмента—легкий и тяжелый меромиозииы (ЛММ и ТММ). Общая длина молекулы миозина 160 нм, мол. вес 470 000 молекула состоит из двух тяжелых цепей (мол. вес 200 ООО) и двух пар легких цепей головок (мол. вес 16 000—21 000), размером 15X4X3 им. Б. Предложенная Сквайром [87] схема строения толстых нитей скелетной мышцы позвоночных. Показана лишенная головок (оголенная) область вблизи М-линии. Темными кружками обозначены головки на концах миозиновых молекул (палочек), а темными треугольниками — противоположные концы миозиновых палочек. Взаимодействие между антипараллельно расположенными молекулами на протяжении 43 н 130 нм отмечено соответственно одинарной и тройной поперечными линиями. Встречными стрелочками (треугольниками) обозначены места соединения миозиновых молекул (палочек) хвост к хвосту . Молекулы простираются от середины структуры, где расположены их С-концы, к поверхности нитей, где находятся их головки. На уровнях, обозначенных буквой В, к миозиновой нити присоединяется М-мо тик. Уровень Щ—Щ — зпо Центр М-лннци и всей нити. [c.322]

Тромбин. Превращение фибриногена в фибрин под действием тромбина является примером ограниченного протеолиза, затрагивающего только две или три связи примерно из 3000 связей фибрина и приводящего к образованию двух полипептидов, которые были охарактеризованы [18, 30]. Оба полипептида содержат аргинин. Поскольку тромбин гидролизует синтетические субстраты, например метиловый эфир то-луолсульфонил-/-аргинина [285], был сделан вывод, что в фибриногене происходит расщепление аргинильных связей. Однако лизин в одном из. пептидов может участвовать в образовании разрываемой связи, так как субстратами тромбина являются как этиловый эфир лизина, так и лизилаланиноаая связь в цепи Б окисленного инсулина [95]. Протеолитического действия тромбина на овальбумин и миозин кролика не было обнаружено [18]. [c.213]

Миозин составляет 50—55% от сухой массы миофибрилл. Представление о миозине как о главном белке миофибрилл сложилось в результате работ А.Я. Данилевского, О. Фюрта, Э. Вебера и ряда других исследователей. Однако всеобщее внимание к миозину было привлечено лишь после опубликования работ В.А. Энгельгардта и М.Н. Любимовой (1939— 1942). В этих работах впервые было показано, что миозин обладает АТФазной активностью, т.е. способностью катализировать расщепление АТФ на АДФ и Н3РО4. Химическая энергия АТФ, освобождающаяся в ходе данной ферментативной реакции, превращается в механическую энергию сокращающейся мышцы. Молекулярная масса миозина скелетных мышц около 500000 (для миозина кролика 470000). Молекула миозина (рис. 20.3) имеет сильно вытянутую форму, длину 150 нм. Она может быть расщеплена без разрыва ковалентных связей на субъединицы две тяжелые полипептидные цепи с мол. массой 205000—210000 и несколько коротких легких цепей, мол. масса которых около 20000. Тяжелые цепи образуют длинную закрученную а-спираль ( хвост молекулы), конец каждой тяжелой цепи совместно с легкими цепями создает глобулу ( головка молекулы), способную соединяться с актином. Эти головки выдаются из основного стержня молекулы. Легкие цепи, находящиеся в головке миозиновой молекулы и принимающие участие в проявлении АТФазной активности миозина, гетерогенны по своему составу. Количество легких цепей в молекуле миозина у различных видов животных и в разных типах мышц неодинаково. [c.649]

Максимальное напряжение Ро икроножной мышцы лягушкл равно приблизительно 30 Н/см , что соответствует 3 10 Н на тонкую нить. Считая, что каждый единичный элемент содержит одну молекулу миозина и каждый цикл замыкания и размыкания мостика сопровождается расщеплением одной молекулы АТФ, энергия которой используется на 50%, получаем следующие характеристики единичного элемента сила 3 10 Н, расстояние 10 см, энергия 6 10 Дж (15 кГ), время 1 мс. [c.401]

Миозин представляет собой белок необычного сзроения, состоящий из длинной нитевидной части (хвост) и двух глобулярных головок. Общая длина одной молекулы составляет порядка 1600 нм, из которых на долю головок приходится около 200 нм. Миозин обычно выделяется в виде гексамера, образованного двумя одинаковыми полипептидными цепями с молекулярной массой 200 ООО каждая (так называемые тяжелые цепи) и четырьмя легкими цепями с молекулярной массой около 20 ООО. Тяжелые цепи закручены спиралью одна вокруг другой, образуя хвост, и несут на одном конце глобулярные головки, ассоциированные с легкими цепями. На головках миозина находятся два важных функциональных центра — каталитический центр, способный в определенных условиях осуществлять гидролитическое расщепление /3-7-пирофосфатной связи АТФ, и центр, обеспечивающий способность специфично связываться с другим мышечным белком — актином. [c.435]

Эти результаты послужили одним из важных оснований для предложения схемы механизма расщепления АТР миозином. Оплатка и др. [873] показали, что в условиях, при которых расщеп- [c.375]

Фибриллярные белки построены из цепных макромолекул и имеют очень сложное строение. Среди этих белков многие имеют волокнистую структуру, в частности кератин (шерсть, волос), фиброин (натуральный шелк), коллаген (белок покровных тканей), миозин (мышечный белок) и др. [163]. Все они способйы к гидролитиче-кому расщеплению, однако многие из них гидролизуются только в присутствии кислотно-щело гных катализаторов или ферментов. Способность белковых материалов к рассасыванию в организме резко зависит от их структуры, конформации макромолекул (О- или Ь-форма) наличия боковых заместителей, спшвок, степени кристалличности и других причин. [c.86]

Если исследовать действие пепсина на простые белки, то нетрудно заметить, что одни из них поддаются действию ферменга весьма легко, другие— труднее, а третьи совсем не поддаются. К последним принадлежат, например, кератни волос и шерсти. Не изменяются под влиянием пепсина и наиболее просто построенные белки — протамины. Что касается коллагена, эластина и некоторых других белковых веществ опорных тканей, то опи изменяются только при длительном воздействии пенсина. Легко расщепляются пепсином мышечные белки (миозин и миоген), а также альбумины и глобулины как животного, так и растительного происхождения. Под влиянием пепсина происходит распад молекулы белка, который характеризуется расщепле1шем пептидных связей между определенными аминокислотами и соответственно увеличением количества свободных карбоксильных и аминных групп. Этому, по-видимому, предшествует разрыв ассоциативных или межмицеллярных связей в белке. Следовательно, пенсии осуществляет гидролитическое расщепление белка. [c.313]

Всеобщее внимание к миозину было привлечено после опубликования работ В. А. Энгельгардта и М. Н. Любимовой (1939), показавших наличие у миозина ферментативных свойств — способности катализировать расщепление аденозинтрифосфорной кислоты на аденозиндифосфориую кислоту и Н3РО4. Одновременно было установлено, что под влиянием аденозинтрифосфорной кислоты изменяется физическое состояние миозина — повышается эластичность и растяжимость ферментативно активных миозиновых нитей. [c.417]

В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова, производя свои исследования над сократительным веществом мышц — белком миозином, обладающим, как было показано теми же авторами (стр. 417), выраженными ферментативными (аденозинтрифосфатазными) свойствами, обнаружили, что особым образом приготовленные миозиновые нити при взаимодействии с аденозиптрифосфа-том в определенных условиях резко изменяют свои механические свойства (эластичность и растяжимость). Одновременно происходит расщепление аденозинтрифосфата с образованием АДФ и Н3РО4. Эти наблюдения сразу же привлекли всеобщее внимание, наметили возможность объяснения самого механизма превращения химической энергии в механическую работу и заложили фундамент для нового направления в биохимии — механохимии мышечного сокращения. [c.425]

Из всего того, что мы говорили, ясно, что элементар--ные химические акты совершаются в области прострапст--ва, размеры которого сопоставимы по порядку величины с размерами реагирующих групп и связей. Но почему же в таком случае ферменты обладают столь значительными размерами Что это принципиальная необходимость (для повышения избирательности реакции) или случайный отт бор такого рода систем в результате эволюции живой природы Ответа на этот вопрос наука сейчас дать не мо-может. Было установлено, например, что удаление большой белковой части молекул миозина и папаина не приводит к значительному изменению их ферментативной акг тивности. Значит, для выполнения каталитических функт ций ферменту нужна не вся белковая молекула, а лишь какая-то ее часть. Новый вопрос почему природа пошла по пути конструирования сложных каталитических молекул, а не ограничилась более разумным (с нашей точки зрения) вариантом — использовать ровно столько аминокислотных остатков, сколько это необходимо для нормального отправления своих биохимических функций И этот вопрос мы вынуждены оставить без ответа. Изт вестно только, что при полном расщеплении фермента [c.103]

В микросомах, которые оседают из экстрактов только после продолжительного центрифугирования при высоких скоростях. Часть ([ ерментов, наконец, находится во фракции нерастворимых структурных клеточных белков. В то время как большинство гидролитических ферментов, таких, например, как пепсин, трипсрш или уреаза, представляют собой растворимые белки глобулярного типа, окислительные ферменты — сукциноксидаза и цитохромоксидаза — находятся главным образом в клеточных гранулах [12]. Расщепление АТФ миозином говорит о том, что ферментативную активность могут проявлять также фибриллярные белки [13]. [c.275]

Большим событием в учении о ферментах явилось открытие в 1939—1941 гг. В. А. Энгельгардтом и М. Н. Любимовой ферментативных свойств белка миозина. При взаимодействии миозина с аденозйнтрифосфатом (АТФ) резко меняются его свойства, мышечное волокно сокращается, одновременно наблюдается расщепление АТФ с образованием АДФ и фосфорной кислоты. Эти наблюдения позволяют найти ключ к объяснению механизма- мышечного сокращения и превращения химической энергии, заложенной в макроэргнческих связях АТФ, в механическую [c.124]

Рнс. 56.5. Ферментативное расщепление миозина. ТММ—тяжелый меромиозин ЛММ—легкий мерюмиозин 8- [c.336]

Следовательно, нервный импульс, дойдя до цели, до конца нервного волокна, должен вызвать образование специфического. химического регулятора сокращения мышцы (что и происходит на самом деле). Сейчас мы знаем, что роль такого медиатора играют ионы кальция. Освобождение ионов из связанного состояния (в структурах саркоплазматического ретикулума) и соединение его с белками комплекса актомиозин — тропомиозин — тропонин — условие начала сокращения миофибриллы, начала движения нитей актина и миозина навстречу друг другу. Связывание кальция служит причиной прекращения ферментативного расщепления АТФ, прекращения энергетического обеспечения сокращения миофибрилл, т. е. условием расслабления, сопровождающегося при нагрузке растяжения миофибриллы, например, при действии эластических сил коллагеновых волокон или груза, или же под действием реципрокных (тянущих в противоположную сторону), мышц. Однако количество ионов кальция, непосредственно поступающих в протоплазму в результате прихода нервного импульса, очень невелико, и поэтому на нервных окончаниях действует механизм химического усиления, т. е. увеличения количества кальция, происходящего пооредством медиаторов. Под влиянием нервного импульса выделяется химический медиатор — ацетилхолин (обеспечивающий регуляцию быстрых мыщц) или адреналин (регулирующий относительно длительный тонус специализированных мышц в стенках кровеносных сосудов). Эти медиаторы запускают процессы, приводящие к появлению больших количеств кальция в иннервируемом органе. [c.208]

Скорость расщепления АТР миозином резко возрастает в присутствии актина каждая молекула миозина способна теперь гидролизовать от 5 до 10 молекул АТР в секунду, что вполне сравнимо с интенсивностью гидролиза АТР в работающей мышце. Стимуляция миозиновой АТРазы актиновым фи-ламентом определяется их физической ассоциацией. Эта ассоциация не влияет на стадию собственно гидролиза - она лишь облегчает отделение ADP и Р, от молекулы миозина, что дает миозину возможность связать новую молекулу субстрата и расщепить ее. Это будет описано в двух следующих разделах. [c.81]

A. Разница в поведении киназы легких цепей миозина, выделенной в присутствии и в отсутствие ингибиторов протеаз, позволяет думать, что регуляторный домен киназы чувствителен к расщеплению протеазами клеточного экстракта. Поскольку именно регуляторный домен должен взаимодействовать с кальмодулином, то неудивительно, что лишенная регуляторного домена киназа на колонке с кальмодулином не задерживается. В свою очередь, активация киназы вследствие протеолитического удаления (или разрушения) регуляторного домена дает основание заподозрить, что этот домен каким-то образом закрывает активный центр. При связывании комплекса Са -кальмодулин эта регуляторная заслонка открывается и киназа начинает работать. Такие регуляторные заслонки, прикрывающие активный участок, распространены, по-видимому, достаточно широко. [c.465]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология