Пептидная теория

В 1903 г. Э. Фишером высказана пептидная теория, давшая ключ к тайне строения белка. Фишер предположил, что белки представляют собой полимеры аминокислот, соединенных пептидной связью. Идея о том, что белки — это полимерные образования, высказывалась уже в 70—80-е годы XIX в. Р. Хертом и А. Я. Данилевским. Современные исследования позволяют различигь в сфуктуре белка первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. [c.258]

Такие выводы были первыми результатами развития аналитического и препаративного направления в химии белка, которые с появлением пептидной теории впервые были прочно теоретически обоснованы. Уже на базе новых представлений были разработаны количественные методы, многие из которых не утратили своего значения до наших дней. Так, Д. Ван-Слайк предложил метод определения аминного азота белка, сконструировав свой знаменитый аппарат [409, 410]. С Сёренсем разработал метод формольного титрования карбоксильных групп ами-иокислот [411]. Быстрый метод титрования карбоксильных групп предложил Ф. Фореман [218]. [c.91]

Пептиды образуются при частичном гидролизе белков. Пептидная теория строения белка была развита Э. Фишером и в настоящее время окончательно подтверждена. [c.504]

К середине 1940-х годов пептидная теория белков Фишера и Вальд-шмидт-Лейтца была почти повсеместно принята. Встал вопрос о точном знании деталей химического строения, т.е. о конкретном порядке расположения аминокислот в белковых цепях. Впервые такое сложное исследование удалось провести в течение десятилетия (1945-1954 гг.) ф. Сенгеру, определившему аминокислотную последовательность инсулина. Вторым белком была рибонуклеаза А. Полная структура этого фермента расшифрована С. Муром, К. Хирсом и У. Стейном (1960 г.). Вскоре идентификация химичекого строения белков стала производиться с помощью автоматических секвенаторов и приобрела рутинный характер. Однако достижения в решении первой фундаментальной задачи проблемы белка не принесли удовлетворения. Сначала не вызывало сомнений, что химические и физические свойства белков получат свое объяснение, как только станет известно химическое строение их молекул. Однако основанная на опыте всей органической химии и биохимии надежда на то, что установление химического типа и строения молекул окажется достаточным для понимания хотя бы в общих чертах их специфического функционирования, не оправдалась. Тем самым определение структуры из конечной цели исследования превратилось в необходимый для последующего изучения белков начальный этап. Утвердилась мысль, что химическая универсальность и практически необозримое многообразие свойств соединений этого класса при строгой специфичности его отдельных представителей связаны с особенностями пространственных структур белковых молекул. [c.67]

Почему же подавляющее большинство химиков не воспринимали пептидную теорию Фишера Основных причин, сдерживающих принятие строения белков в виде исключительно линейной полипептидной аминокислотной последовательности, по-видимому, было две. Одна заключалась в том, что структуры такого типа до второй четверти XX в. были практически не известны ни среди синтетических органических соединений, ни среди природных веществ. Лишь в 1926 г. Г. Штаудингером было впервые показано, что многие синтезированные им высокомолекулярные вещества представляют собой нитевидные цепи, состоящие из огромного числа звеньев, связанных обычными валентными связями. Однако новый взгляд на структуру полимеров вначале не был принят научной общественностью. Вторая причина связана с трудностью, испытываемой биохимиками и органиками начала XX в., совместить в сознании линейную [c.63]

Полученные Э. Фишером результаты, и особенно его пептидная теория строения белков, воодушевили многих ученых на дальнейшее изучение их структуры. Эти исследования с начала текущего столетия велись широким фронтом и касались не только изучения продуктов расщепления белков, но и попыток синтеза веществ, подобных белку, из аминокислот и пептонов. Появились также различные теории строения белковых молекул. Большое значение в этих" исследованиях получили физико-химические методы, в частности определение молекулярных масс самих белков и продуктов их расщепления и синтетически полученных полипептидов. [c.261]

Изучая связи аминокислот в белках, крупный русский биохимик А. Я. Данилевский в 1888 г. высказал предположение, что основной тип связей аминокислот в белках — связь —СО—ЫН—. Немецкий химик Э. Фишер в начале нашего столетия развил дальше эти представления и назвал связь —СО—ЫН— пептидной. Он создал теорию строения белков, которая получила название пептидной теории. [c.203]

Дальнейшие структурные исследования белка, а также основополагающие работы Т. Курциуса по синтезу пептидов привели в коице концов к формулированию (1902) пептидной гипотезы, согласно которой белки построены из аминокислот, соединенных пептидными связями —СО—N4—, Пептидная теория (Э. Фишер и В. Гофмейстер) получила полное подтверждение в дальнейших исследованиях. Изучение строения белков было поставлено иа прочную научную основу. [c.26]

Большое сходство в химических и физических свойствах между синтетическими полипептидами Фишера и некоторыми белками (протеинами) оказало дальнейшую поддержку предположению, ранее выдвинутому Фишером и независимо от него Хофмейстером в 1902 г. о пептидном строении белков (протеинов). Эта теория предполагала, что молекула белка (протеина) построена только из цепей а-аминокислот (и позже, конечно, были включены а-ими-нокислоты), связанных друг с другом пептидными (амидными) связями между а-амино- и а-карбоксильными группами [см. формулу (1)].Сам Фишер учел, что возможны и другие способы соединения между аминокислотами в молекуле белка (протеина) и добавил к имеющимся сомнениям вопросы о размере и сложности природных белков, что вызвало в период 1920—1940 гг. различные предположения [3] об альтернативных способах связи между остатками аминокислот. Сэнджер [4] писал в 1952 г., что самым убедительным доводом в поддержку пептидной теории строения белков (протеинов) в действительности было то, что с 1902 г.— со времени ее возникновения, не были найдены опровергающие ее факты сам Сэнджер привел одно из первых убедительных доказательств этой теории, установив полную структуру белкового гормона инсулина. [c.218]

Согласно пептидной теории, предложенной Э. Фишером и развитой в дальнейшем рядом других ученых, молекула белка состоит из одной длинной или из нескольких коротких полипептидных цепей. [c.705]

Многие свойства белков не удавалось объяснить пептидной теорией. [c.706]

РАЗВИТИЕ пептидной ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ БЕЛКА [c.115]

По вопросу о том, как остатки молекул аминокислот связываются между собой в огромные молекулы белков, т. е. по вопросу о строении белковой частицы, первые представления были высказаны русским ученым А. Я. Данилевским и подробнее были развиты затем немецким ученым Э. Фишером в виде так называемой пептидной теории. По этой теории аминокислоты связываются между собой путем конденсации за счет выделения воды с образованием так называемой пептидной связи —ЫН—СО—по схеме [c.224]

УТВЕРЖДЕНИЕ ПЕПТИДНОЙ ТЕОРИИ В ХИМИИ [c.91]

Все описанные гипотезы строения макромолекулы белка представляют лишь академический интерес, так как не имеют необходимого экспериментального обоснования. Таким образом, в настоящее время только пептидная теория строения белка является в известной мере экспериментально обоснованной и подтвержденной. [c.87]

Работы Э. Фишера и его учеников в течение двух первых десятилетий XX в. были основными исследованиями по химии белков. Пептидная теория ответила на вопрос о типе строения белков, этих сложнейших органических соединений. [c.91]

Следующий вопрос — это вопрос о природе связей между отдельными аминокислотами. Самой распространенной гипотезой является гипотеза, которую предложили в 1902 г. независимо друг от друга Э. Фишер и Ф. Гофмейстер. Они предположили, что аминогруппа альфа-углерода одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой альфа-углерода другой. Это сопровождается отщеплением атомов, составляющих молекулу воды, от двух соединяющихся молекул аминокислот. Именно эта связь и разрушается, когда элементы молекулы воды вводятся обратно при кислотном гидролизе. Такая связь называется пептидной, и гипотеза Фишера — Гофмейстера известна под названием пептидной теории. [c.70]

РАЗВИТИЕ УЧЕНИЯ О СТРОЕНИИ БЕЛКА ОТ ТЕОРИИ ПРОТЕИНА К ПЕПТИДНОЙ ТЕОРИИ [c.26]

Создание пептидной теории было встречено с огромным энтузиазмом, так как она удачно объясняла многие основные свойства белковых веществ как химические и физико-химические, так и биологические. Таким образом, задача выяснения общего принципа строения белка была решена Фишером в течение нескольких лет. Эти работы сделали имя Фишера бессмертным.. [c.89]

Сторонники пептидной теории исходили из предпосылки, что состав природных белковых веществ является гораздо более разнообразным, чем состав тех несложных синтетических пептидов или циклических производных, свойства которых обычно использовались для сравнения с белковыми веществами. Все большее и большее внимание привлекал именно биохимический аспект проблемы белка. Основные свойства белковых веществ и их биологические функции связывались с неисчерпаемым разнообразием их строения, разнообразием, которое очень хорошо можно было представить на базе полипептидной теории. [c.115]

Прежде чем окончательно утвердиться в науке, пептидная теория должна была выдержать испытание новыми фактами. Утверждение идей Э. Фишера происходило в борьбе с гипотезами, предлагавшими иное решение вопроса о типе строения белка. [c.93]

Но в то же время нельзя забывать, что Фишер оставил после себя крупнейшую школу химиков-органиков, которые заложили основы химии пептидов, аминокислот и их производных. Кроме того, что Фишер и его ученики провели очень важные синтетические исследования, они накопили громадный материал, позволивший перейти к новым теоретическим построениям. Традиции Фишера еще долго определяли направление исследовательской мысли. Это является причиной объединения нового этапа исследований, этапа утверждения пептидной теории, продолжавшегося до 1945 г., в одном периоде исследований с предыдущим, фишеровским этапом. [c.93]

Перечень предложенных в 1920-1940 гг. теорий и гипотез можно было бы продолжить, но, по-видимому, приведеных уже достаточно для постановки следующих двух вопросов чем были вызваны фактический отказ от пептидной теории Фишера и появление такого большого количества существенно отличающихся и даже взаимоисключающих друг друга концепций химического строения белков и почему все они, несмотря на пестроту в химическом отношении, непременно постулировали существование белковых молекул только в форме циклических группировок Для сложившейся в послефишеровский период ситуации характерно прежде всего наличие заметного несоответствия между достаточно высоким уровнем развития аналитической и синтетической органической химии и неудовлетворительным состоянием белковых исследований. В химии белка отсутствовали надежные количественные методы выделения, очистки и анализа, а также методы расщепления, гарантирующие от вторичных реакций и образования побочных соединений. По этим причинам, а часто и вследствие неиндивидуальности выделенных белков среди продуктов их распада находили массу самых разнообразных веществ, строение которых органическая химия того времени уже умела анализировать. Поскольку разделить их на первичные и вторичные не представлялось возможным, выбор в каждом случае оказывался случайным, обусловленным вкусами и интуицией автора. Это ответ на вторую часть первого вопроса. [c.63]

Фишером и его учениками было синтезировано около 125 пептидов различного состава и различного молекулярного веса. Это был богатейший материал для того, чтобы можно было попытаться сравнить синтетические и природные пептиды, выделяемые из белковых гидролизатов. Такое сравнение было бы безусловным и решающим доказательством правильности пептидной теории строения белков. Фишер при исследовании свойств полученных им полипептидов видел, что с увеличением длины цепи сходство полипептидов с пептонами постепенно увеличивается. Это было тем более убедительно, во-первых, потому, что Фишер синтезировал ограниченное число полипептидов с длиной цепи, превышающей четыре аминокислотных остатка (10 тетрапептидов и 12 пептидов, содержащих от 5 до 18 аминокислотных остатков табл. 4), во-вторых, потому, что полипептиды были получены в основном из глицина и лейцина. Лишь в некоторые из них входили аланин и тирозин. Полипептиды, как и пептоны, были горьки на вкус, тогда как составляющие их а-аминокисло-ты обладали сладковатым вкусом полипептиды, как и пептоны, осаждались фосфорновольфрамовой кислотой они давали положительную биуретовую реакцию, но самым важным и интересным было то, что некоторые из синтетических пептидов расщеплялись желудочным соком, вытяжками из стенок кишечника и поджелудочной железы (табл. 5). Это было доказано соверщен-но неопровержимо во многих случаях гидролиз был отмечен не только качественно его глубина была измерена поляриметрически [180]. Для уточнения принципа строения полипептидной цепи Фишером была использована зависимость протеолиза от конфигурации аминокислот. Протеолитическому расщеплению были подвергнуты пептиды, построенные из D- и -аминокислот. Ма- [c.85]

Данные о механизме действия протеолитических ферментов на природные белки и синтетические субстраты укрепили позиции сторонников пептидной теории. Было твердо установлено, что протеазы гидролизуют именно пептидную связь как в белке, так и в модельных низкомолекулярных субстратах. Несмотря на то, что почти во всех статьях, посвященных химии пептидов и белков, как правило, было оговорено то, что белки, вероятно, содержат еще значительное число связей неизвестной природы, в 40-х годах даже сторонники циклических и других гипотез строения белков признавали первостепенную роль пептидной связи в белках. [c.122]

Исследования специфичности протеолитических ферментов имели большое значение для утверждения пептидного плана строения белка еще и потому, что пептидная теория ставила под сомнение самую идею построения макромолекулы белка из ассоциированных при помощи добавочных валентностей элементарных комплексов, содержащих ангидриды. [c.119]

Необходимо, однако, учитывать, что исследования специфичности протеолиза сами по себе не могли решить вопроса о строении белковой молекулы. Они могли служить лишь весьма чувствительным мерилом истинности тех или иных модельных построений. Поэтому эти исследования, хотя и послужили причиной исчезновения интереса к иным, нежели пептидные, схемам строения белка, явились лишь убедительным свидетельством в пользу правильности пептидной теории, но не разрешили тех противоречий, которые накопились в науке о белке после смерти Э. Фишера. [c.119]

Все большее укрепление пептидной теории требовало приведения в согласие данных физико-химических исследований с допущением существования пептидных цепей в белковых молекулах. Такую попытку предпринял в 1940 г. Д. Л. Талмуд [40]. [c.119]

Появление новых методов исследования белков привело к уточнению данных о молекулярном весе, форме и величине белковых молекул. Эти новые данные, как казалось вначале, не соответствовали утвердившимся представлениям о белке, как веществе полимерного строения. В результате появились попытки дополнить или даже пересмотреть пептидную теорию, которая [c.128]

Последующая история химии белка, однако, развивалась по другому сценарию, на первый взгляд, несколько парадоксальному. Вместо проведения исследований, естественным образом ориентированных как в идейном, так и в методологическом отношении четкими положениями фишеровской теории, наступил длительный (до конца 40-х годов) период иного развития химии белка. От пептидной теории сразу же после кончины Фишера (1919 г.) отошли его ближайшие ученики Э. Абдергальден, М.Бергман и А. Фодор. В лучшем случае, многими она стала восприниматься как частная теория, утверждавшая наличие в структуре белка небольших пептидных фрагментов. [c.62]

Примечательно, что и сам Э. Фишер не считал свою пептидную теорию полностью адекватной реальному химическому строению белковых молекул. Он допускал присутствие в структуре белков дикетопиперазиновых циклов, а также существование большого числа разнообразных химических связей между функциональными гругшами боковых цепей аминокислотных остатков. Э. Фишер представлял ферменты (которые он едва ли не единственный уже в конце XIX в. считал белками или близкими к ним) в виде "специальных машин сложнейшей конструкции", функциональная специфичность которых обусловлена взаимодействиями по принципу "замка и ключа". Поскольку он, как и его современники, исключительное значение в формообразовании белков придавал только валентным связям, то пространственное строение белковой молекулы представлял себе в виде глобулярной структуры, в которой свернутая пептидная цепь, включающая одиночные дикетопиперазиновые циклы, дополнительно сцементирована сложной сетью радиальных химических связей между боковыми цепями аминокислот. "Я почти не сомневаюсь в том, - писал Фишер, - что органический мир, обнаруживающий колоссальное разнообразие в морфологическом отношении, в химическом отношении, в частности в построении белков, далеко не подчиняется тем ограничениям, которые предписывает ему наше неполное знание" [4. С. 356]. Следовательно, теория Фишера была строгой только в констатации значительного содержания в белковых молекулах полипептидных фрагментов. Положение о полностью линейном полипептидном строении белков могло быть тогда лишь гипотетическим. Однако такой гипотезы [c.64]

Физиологическая направленность исследований неизбежно приводила Данилевского к предположению, что продукты распада белка являются видоизмененными структурными компонентами молекулы. Мочевина (начиная с работ А. Бешана и вплоть до того момента как была создана пептидная теория) считалась наиболее вероятным структурным компонентом белковой молекулы. Данилевский писал по этому поводу Биуретовая группа белковой частицы по отношениям, существующим в ней между азотными и углеродными атомами, весьма близка к мочевине, мочевой кислоте и другим телам, происхождение которых внутри организма составляет одну из важнейших проблем физиологической химии [16]. [c.51]

Пептидная теория полностью принадлежит сегоднящнему дню органической химии. Она не утеряла своего значения ни в одном из своих положений. Она раз и навсегда рещила вопрос о типе строения белковых молекул, и перед белковой химией встали новые задачи выяснение деталей строения индивидуальных белков, вопрос о реакционных группах нативных белков, вопрос об архитектуре глобул и многие, многие другие. [c.90]

Цикл работ Э. Фишера дал наиболее полное объяснение всем фактам белковой химии, накопленным к первой четверти XX в. Пептидная теория, решившая вопрос о типе строения белковых веществ, впервые позволила с открытыми глазами подойти к решению многих назревших к тому времени вопросов химии белка. Исследования Фишера составили первый этап периода становления пептидной теории. Второй этап этого периода начался в 20-х годах, сразу после смерти Фишера. Переход к новому этапу был вызван развитием новых методов для исследования белковых веществ, в первую очередь физико-химических и биохимических, тогда как работы Фишера являлись примерод классического органохимического подхода к решению проблемы структуры белка. В качестве дополнительного критерия истинности пептидной теории Фишер использовал лишь энзимологический критерий — гидролизуемость синтезированных им пептидов протеолитическими ферментами. На новом этапе предпринимаются попытки широко изучить белковые вещества методами смежных наук, попытки, впервые открывшие возможность комплексного решения белковой проблемы. [c.128]

Проблема ферментируемости дикетопиперазинов являлась предметом ожесточенной дискуссии между Абдергальденом и сторонниками классической пептидной теории, в первую очередь Э. Вальдшмидт-Лейтцем. [c.101]

Во-вторых, созданные теории вызывали большие сомнения, так как они ограничивали возможности, которые могли быть заложены в белке и реализованы на основании пептидной теории. Реакционная способность как микро- так и макроструктур, со-держаихих дикетопипе разины, должна была быть гораздо ниже реакционной способности пептидных структур. Проявлением этого качества было и отношение дикетопиперазиновых и амиди-новых структур к ферментам. [c.115]

В предвоенные годы дальнейшее развитие получили и те взгляды на строение белковых веществ, исходным принципом которых была Мысль о преобладающем значении в построении белков классической пептидной связи Э. Фишера. Но после смерти Фищера сторонникам пептидной теории пришлось доказывать, что пептидная структура вполне достаточна для объяснения некоторых ствойств белковых веществ и их биологических функций. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология