Ингибитор трипсина поджелудочной железы

Трипсин — ингибитор, из сои Трипсин — ингибитор, из поджелудочной железы [c.412]

Следует подчеркнуть, что в этом небольшом, казалось бы, химическом процессе - отщепление гексапептида от предшественника-заключено важное биологическое значение, поскольку при этом происходят формирование активного центра и образование трехмерной структуры трипсина, а известно (см. главы 1 и 4), что и белки биологически активны только в своей нативной трехмерной конформации. В том, что трипсин, как и другие протеиназы, вырабатывается в поджелудочной железе в неактивной форме, также имеется определенный физиологический смысл, поскольку в противном случае трипсин мог бы оказывать разрушающее протеолитическое действие не только на клетки самой железы, но и на другие ферменты, синтезируемые в ней (амилаза, липаза и др.). В то же время поджелудочная железа защищает себя еще одним механизмом-синтезом специфического белка ингибитора панкреатического трипсина. Этот ингибитор оказался [c.420]

Во многих видах сырья встречаются ингибиторы ферментов, из них более известны ингибиторы трипсина. Они составляют часть более обширной группы ингибиторов протеаз, белков или полипептидов, специфически и устойчиво связанных с ферментами, гидролизующими белки. Они встречаются во всех живых организмах и особенно в семенах бобовых растений. Наиболее углубленно исследованы ингибиторы сои [68]. Их присутствие в кормах в нативном виде вызывает у животных гипертрофию поджелудочной железы, задержку роста, замедление прироста и аномально большую нехватку серосодержащих аминокислот [c.334]

Другой весьма специфичный тип белок-белкового взаимодействия представлен ингибированием трипсина маленьким белковым ингибитором из поджелудочной железы быка. Последний белок состоит из 58 аминокислотных остатков, образующих весьма компактную структуру, содержащую три дисульфидных связи. Вследствие такой компактности белок не очень чувствителен к протеолитической атаке. Боковой радикал Lys-15, однако, полностью экспонирован и представляет собой участок взаимодействия с трипсином, а также его ингибирования. Обычный каталитический механизм действия сериновых протеиназ , представителем которых является трипсин, предполагает образование нековалентного комплекса, за которым следует ацилирование Ser-195 фермента карбонильной группой лизина или аргинина и высвобождение первого продукта реакции. Завершает процесс деацилирование ацилфермента. [c.563]

Пространственную структуру белка можно проиллюстрировать несколькими способами. Рассмотрим, например, необычно маленький белок - основной ингибитор трипсина поджелудочной железы, который содержит 58 аминокислотных остатков, упакованных в один домен Этот белок можно представить в виде стереопары, показывающей все его неводородные атомы (рис. 3-31, А), или в виде тщательно выполненной трехмерной модели, где опущены многие детали (рис. 3-31, Б). Белок можно изобразить и более схематично, без боковых групп и атомов, чтобы сфокусировать внимание на последовательности основной полипептидной цепи (рис. 3-31, В, Г и Д). Такие схематические представления очень важны для выявления структуры белков, которые обычно крупнее, чем основной ингибитор трипсина, так как они дают возможность проследить за нерегулярным расположением полипептидной цепи внутри каждого домена (рис. 3-32). [c.143]

О-фенантролин, 8-гидроксихинолин), конкурентные ингибиторы (вытесняются из молекулы фермента субстратом) для К. типа А и В-соотв. фенилпропионовая и е-амино-капроновая к-та. К. типа А и В продуцируются в виде проферментов поджелудочной железой человека и животных. В двенадцатиперстной кишке под действием трипсина проферменты образуют активные формы К. [c.322]

Когда сорбированное вещество освобождается от специфического сорбента, следует помнить о влиянии гетерогенности иммобилизованного аффинного лиганда [1]. На рис. 10.10 приведены результаты выделения химотрипсина и трипсина из гомогенатов поджелудочной железы мыши на различных препаратах сефарозы с присоединенным соевым ингибитором трипсина. Если допустить, что различия в условиях элюирования отражают различия в биологической активности, картина элюирования может использоваться для характеристики молекулы. Применимость сорбента, таким образом, зависит от функциональной гомогенности иммобилизованного аффинного лиганда. [c.272]

Трипсин. Этот фермент получен в виде кристаллов из поджелудочной железы [72]. Лучший метод получения кристаллического трипсина сводится к получению кристаллического его предшественника — трипсиногена — и к превращению последнего в кристаллический трипсин. Для этого размельченную железу смешивают с разбавленной серной кислотой и полученную смесь фракционируют сернокислым аммонием первые фракции содержат химотрипсиноген, трипсиноген же выпадает при дальнейшем добавлении сернокислого аммония [73]. При стоянии раствора трипсиногена в течение нескольких дней с сернокислым магнием или с энтерокиназой происходит превращение трипсиногена в трипсин. В поджелудочной железе содержится также специфический ингибитор, препятствующий действию трипсина. Этот ингибитор был получен в кристаллическом виде [74]. Другой ингибитор трипсина, выделенный из яичного белка, оказался идентичным с овомукоидом [75]. [c.292]

Некоторые ферменты находятся в клетках и биологических жидкостях в неактивном или малоактивном состоянии. Такие ферменты получили название проферментов. Под действием определенных соединений они становятся активными — переходят в фермент. Механизмы такого превращения разнообразны. Часто профермент переходит в фермент при разрушении находящегося в нем ингибитора. Возможно превращение профермента в фермент в результате перестройки структуры и конформации его молекулы. Как известно, химотрипсин образуется в поджелудочной железе в виде каталитически неактивного химотрипсиногена. Это вещество превращается в активный химотрипсин лишь тогда, когда попадает в пищеварительный тракт животного. Происходит это под действием трипсина и заключается в гидролизе одной пептидной связи в первичной структуре фермента. Благодаря расщеплению пептидной связи полипептидная цепочка становится как бы менее стянутой, поэтому она расправляется и может принять ту третичную структуру, [c.13]

Ингибиторы ферментного действия в организме называются антиферментами. Классическим примером богатого белками организма, не-перевариваемого в кишечнике хозяина, является солитер (рис. 222), из которого были выделены вещества, ингибирующие активность пепсина и трипсина. Ингибитор трипсина найден также в секрете поджелудочной железы и в молоке, приготовленном из свежих соевых бобов. Это вещество проявляет свойства, подобные свойствам ферментов, причем [c.336]

Наиболее заманчиво использовать информацию об аминокислотной последовательности для предсказания третичной структуры белковой молекулы, а отсюда, возможно, и ее функции. Некоторые принципы и положения, применяемые для решения этой задачи, изложены в гл. 5. Здесь мы приведем один результат, который иллюстрирует современное состояние этой области исследования. На рис. 2.14 проведено сравнение трехмерной структуры ингибитора трипсина из поджелудочной железы быка, определенной методом рентгеноструктурного анализа, с модельной структурой, построенной на основании данных об аминокислотной последовательности, в которых использовалась информация о термодинамике взаимодействий между аминокислотными остатками. Исходной считалась вытянутая конформация. Чтобы проследить процесс укладки молекулы, рассчитывали силы, действующие между различными остатками, полученные из данных об энергии их взаимодействия. В результате достигли неплохого качественного согласия между [c.71]

Динамика третичных структур белков была подробно рассмотрена в недавних работах М. Кар-плюса. Он использовал метод молекулярной динамики для определения подвижности остатков в структуре ингибитора трипсина, выделенного из поджелудочной железы быка. В этом методе силы, действующие на остатки, определяются из предварительно рассчитанной потенциальной функции (типа описанной в гл. 5). Сила, приходящаяся на каждый атом или остаток, равна [c.114]

Рис. 3-31. Пространственная конформация малого белка основного ингибитора трипсина поджелудочной железы в пяти обычно использующихся вариантах изображения. А. Стереопара, показывающая положение всех неводородных атомов. Основная цепь выделена жирной линией, а боковые цепи - тонкими. В. Пространственная модель, показывающая вандерваальсовы радиусы всех атомов (см. схему 3-1). В. Скелетная проволочная модель, составленная из отрезков, соединяющих все атомы а-углерода вдоль полипептидного скелета. Г. Ленточная модель, которая представляет все участки регулярных водородных связей либо в виде спиралей (а-спирали), либо в виде набора стрелок (Р-слои), указывающих на карбоксил-терминальный конец цепи в этой модели также показаны водородные связи. Д. Сосисочная модель, которая демонстрирует расположение полипептидной цепи без всяких деталей. Следует иметь в виду, что сердцевина всех глобулярных белков плотно заполнена атомами, и впечатление пустого пространства вызвано только характером моделей В, Г и Д. (Би В с любезного разрешения Ri hard J. Feldmann АиГ- с любезного

Защита от самопереваривания обеспечивается прежде всего тем, что трипсин синтезируется в виде неактивного профермента, а активация его происходит в полости кишечника. Кроме того, в секрете поджелудочной железы присутствует ингибитор-полипептид, инактивирующий трипсин. [c.348]

Эксперименты по повторному свертыванию выявляют быстро и медленно свертывающиеся цепи. Подразделение несвернутых цепей на два класса, быстро и медленно свертывающихся, было-установлено при исследовании рибонуклеазы [440, 447, 448]. В опытах по повторному свертыванию рибонуклеазы, денатурированной без нарушения системы дисульфидных связей, было обнаружено, что 20% цепей повторно свертываются в пределах 0,1 с (быстро свертывающиеся цепи.) Процентное содержание таь их цепей не зависит от способа денатурации (гуанидин гидрохлорид [449], нагревание-[450] и т. д.). Остальные 80% цепей (медленно свертывающихся) превращаются за время от 10 до 100 с в быстро свертывающиеся, которые затем укладываются моментально. Имеется сообщение об-аналогичном, хотя и менее количественном наблюдении в отношении ингибитора трипсина поджелудочной железы быка (BPTI), в котором 15% цепей свертывались значительно медленнее, чем остальные [451]. Это явление пока еще не объяснено. Согласно одной из гипотез [449, 452], в быстро свертывающихся цепях все пептидные-связи представлены правильными цис-транс-тоы 1 аш, тогда как медленно свертывающиеся цепи содержат неправильные изомеры . [c.184]

В настоящее время наиболее подходящим объектом для таких экспериментов является ингибитор трипсина поджелудочной железы быка (BPTi) [793]. BPTI — это небольшой белок известной структуры, содержащий 58 аминокислот в одной цепн и три дисульфидных мостнка. Для изучения образования связи S—S н ее перегруппировки в процессе свертывания существенно, чтобы реакции с уча- [c.187]

Некоторые белки, разумеется, содержат внутреннюю воду, и такие молекулы воды, без сомнения, имеют значительно большую продолжительность пребывания на одном месте, чем молекулы вне поверхности белка. Наименьшая такая молекула — ингибитор трипсина поджелудочной железы, содержащий только 58 остатков в плотной компактной структуре, с четырьмя внутренними молекулами воды [28]. Эти молекулы являются важной частью белка, связывая водородными связями области, которые иначе имели бы ненасыщенные связи. Серин-протеазы —химотрипсин [29], трипсин [30] и эластаза [31] — имеют значительное число внутренних молекул воды 24—25 для трипсина и эластазы и находятся в основном в соответствующих местах этих подобных друг другу структур. [c.89]

Овомукоид ингибирует протеолитическую и эстеразную активность трипсина, измеренную, например, с такими субстратами, как денатурированный гемоглобин или этиловый эфир бензоиларгинина. Поскольку ингибируется приблизительно равный вес трипсина, то это при учете относительных молекулярных весов наводит на мысль о эквимолярном взаимодействии. В этом отношении овомукоид напоминает ряд других белков, которые обладают общим свойством ингибирования трипсина (см. обзоры [7, 60]). Выделение неактивного кристаллического вещества, содержащего эквимо-лярные количества фермента и ингибитора, при взаимодействии трипсина и ингибиторов из поджелудочной железы, соевых бобов и молозива коровы свидетельствует об образовании во всех этих случаях комплекса между ингибитором и трипсином. Образование подобного комплекса при взаимодействии овомукоида и трипсина подтверждается следующими фактами а) при электрофорезе смесь овомукоида и трипсина движется как один компонент, подвижность которого является промежуточной между подвижностью ингибитора и фермента (рис. 2) б) ультрацентрифугирование смеси дает один седиментационный пик с коэффициентом седиментации 3,8 по сравнению с величиной 2,6, которую получают при центрифугировании любого из двух компонентов комплекса [61, 12]. Однако молярное отношение 1 1 является лишь приблизительным, поскольку имеется доказательство существования комплексов, включающих более одной молекулы трипсина на молекулу [c.35]

Ингибиторы из поджелудочной железы человека и животных - это, главным образом, основной панкреатический ингибитор трипсина Куница и секреторный панкреатический ингибитор трипсина Казаля, которые упоминались выше. Они представляют собой небольшие белки (58 и 56 аминокислотных остатков соответственно), подавляющие активность не только трипсина, но и ряда других сериновых протеиназ. Первый из них, исследован весьма подробно в структурном отношении (см. гл.6). Первичная структура второго была выяснена сравнительно недавно [27741. Ингибитор типа Куница содержится не только в поджс лудочной железе, но обнаружен также в селезенке [27751 и плазме [ 77б]. Эффективные ингибиторы сериновых протеаз обнаружены в семенной жидкости [2744,27771 И молозиве коровы [2746]. [c.257]

Вместе с тем, следует отметить, что сырые соевые бобы содержат ингибитор трипсина, уреазу и другие ферменты, угнетающие активность протеаз поджелудочной железы, препятствующие адсорбции в кишечнике ряда микроэлементов [56]. Кроме того, в состав сырой сои входят лектины (гемагглютинины) — белки, обладающие свойством обратимо и избирательно связывать углеводы, не вызывая их химического превращения. В желудочно-кишечном тракте лектины устойчивы к протеолизу. Предполагается, что лектины взаимодействуют с гликокал-ликсом щеточной каймы энтероцитов и повреждают его. Взаимодействие лектинов с углеводами проявляется также в виде агглютинации эритроцитов [57]. Термическая обработка или длительная ферментация соевой муки способствует инактивации антипищевых веществ. Так, экспериментальные данные показали, что скармливание крысам сырого соевого белка сопровождалось гипертрофией поджелудочной железы и тонкой кишки, тогда как у животных, получавших термически обработанную сою, подобных изменений не наблюдалось [58]. [c.512]

Преждевременное превращение таких проферментов, как трипсиноген, в активные протеиназы в поджелудочной железе может иметь губительные последствия. Чтобы предотвратить такую преждевременную активацию, поджелудочная железа должна вырабатывать также специфические ингибиторы. Панкреатический ингибитор трипсина представляет собой небольшой белок с мол. весом 6500, специфически связывающийся в активном центре трипсина (Л[г=10 М в щелочной среде) . Определение кристаллической структуры самого трипсина и его ингибитора показало, что эти две молекулы плотно прилегают друг к другуб. Ингибитор связывается таким образом, как будто он является пептидным субстратом один край молекулы ингибитора образует антипараллельную р-структуру с пептидной цепью фермента. Лизин-15, образующий часть этой р-структуры, входит в специфический связывающий центр для основной аминокислоты субстрата. Таким образом, ингибитор протеиназы представляет собой модифицированный субстрат, который фактически может подвергаться атаке в активном центре. Однако подгонка двух молекул является настолько тесной, что молекула воды не может участвовать в завершающей стадии каталитического акта, и комплекс остается нереакционноспособным. (В тонкой кишке количество ингиби- [c.113]

Ввиду того что трипсин богат цистеином, этот синтез вызывает большой расход серосодержащих аминокислот, возникающих в реакциях метаболизма. Кроме того, инъекции ПЗ или ХК-ПЗ приводят к увеличению размеров поджелудочной железы и секреции ферментов у крыс [74]. Эти явления сопровождаются потерями экзогенного азота за счет ослабления протеолиза в кишечнике [86] и эндогенного азота вследствие выделения комплексированного трипсина [63]. Между тем ингибиторы протеаз бобовых, как это отметил Безансон [6], не являются единственной причиной гипертрофии поджелудочной железы помимо этого, трипсин человека, видимо, менее чувствителен к ингибиторам, содержащимся в сое, чем трипсин крыс или крупного рогатого скота. [c.334]

Проферменты. Протеолитические ферменты пищеварительного тракта, а также поджелудочной железы синтезируются в неактивной форме—в виде проферментов (зимогенов). Регуляция в этих случаях сводится к превращению проферментов в активные ферменты под влиянием специфических агентов или других ферментов—протеиназ. Так, трипсин в поджелудочной железе синтезируется в форме неактивного трипсиногена. Поступив в кишечник, он превращается в активный трипсин в результате аутокатализа или под действием других протеиназ (механизм активации подробно рассматривается в главе 12). Превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин происходит аутокаталитически в результате специфического ограниченного протеолиза в присутствии соляной кислоты и также связано с отщеплением от профермента специфического ингибитора пептидной природы. Эти превращения зимогенов в активные ферменты связаны с конформационными изменениями молекулы фермента и формированием активного центра или его раскрытием (демаскирование). Синтез протеиназ в неактивной форме и ряда других неактивных белков-пред-шественников имеет, очевидно, определенный биологический смысл, предотвращая разрушение клеток органов, в которых образуются проферменты. Примерами подобного активирования белков является активиро- [c.153]

Ингибиторы трипсина и химотрипсина бычьей сыворотки крови присутствуют в семенах 9 видов канавалии и в горохе китайском. Экстракты из этих растений очень слабо ингибируют активность ферментов из поджелудочной железы человека. По отношению к ферментам быка активность ингибиторов в 13,6-26,6 раза выше [95,96]. [c.213]

Синтез пептида с высокой молекулярной массой — основного трипсинного ингибитора (ВТ1) из поджелудочной железы быка [c.333]

Для оценки величин взаимодействий белок — вода менее трудоемким способом были проведены следующие приближенные вычисления. На основании предположения, что молекула белка обладает уникальной фиксированной структурой, определяемой методами рентгеновской кристаллографии, рассчитываются взаимодействия между белком и единственной молекулой воды в отсутствие других молекул растворителя. После этого для данной простой системы можо рассмотреть поочередно все положения и ориентации единственной молекулы воды относительно белка. Ниже представлены результаты такого расчета для кристалла ингибитора трипсина из поджелудочной железы быка (ИТПЖБ). Рассчитанные значения энергии, представленные в виде трехмерной карты, весьма информативны в отношении описания пространства, занятого в кристалле растворителем. Вычисления были выполнены для асимметрической ячейки кристалла объемом около 12 ООО А . Ячейка содержала одну молекулу белка (молекулярная масса 6700). Принималось, что одна треть объема кристалла заполнена растворителем. [c.203]

Используются в медицине ингибиторы протеиназ, в частности плазмина и трипсина. Если плазминоген крови активируется слишком интенсивно и в ней возникает слишком много плазмина, то при этом сильнодействующий фермент разрушит и фибриноген, и другие факторы из системы свертывания крови. При этом свертываемость крови сильно снижается и это часто является причиной обескровливания больных. Синтетический ингибитор — е-аминокапроновая кислота — тормозит активацию плазминогена в плазмин, а при более высоких концентрациях — и действие плаз.мина, предотвращая этим опасные изменения. Так называемый фактор Кунитца и Нортропа (инипрол) тормозит действие трипсина и химотрипсина. Он представляет собой полипептид (М = 6000) и используется при избыточном выделении ферментов, которое встречается при острых панкреатитах (заболеваниях поджелудочной железы, вырабатывающей целый ряд ферментов). Ингибиторы подобного рода защищают организм от ферментной интоксикации. [c.321]

Носитель — сефароза, связанная с ингибитором трипсина из соевых бобов объем колонки 30 мл ступенчатое элюирование растворами специфических ингибиторов химотрипсина СН (триптаиин) и трипсина ТК (бензамидин). / — экстракт поджелудочной железы 2- гриптамин, pH 7.8 0,013 М 3 — бензамидин, pH 7,8 0,02 М. [c.6]

Калликреинами называют ферменты, проявляющие гипотензивное действие при внутривенном введении собакам. Такого рода ферменты были выделены из различных источников (ср. работу Фрея и сотр. [766]), например из мочи [1572, 1765, 1767, 2435, 2461], подчелюстной железы [2466, 2467], поджелудочной железы [910, 1572, 2435, 2469], сыворотки [2444, 2469] и др. Калликреины из мочи и подчелюстных желез можно получить в активной форме. Напротив, калликреин из плазмы получается исключительно, а из поджелудочной железы — частично в виде неактивного калликреиногена. Последний можно перевести в калликреин обработкой трипсином или другими методами. В зависимости от условий образуются различные формы калли-креинов [766], отличающиеся друг от друга по отношению к ингибиторам протеолитических ферментов [2437, 2462, 2463], электрофоретической подвижности [909, 910, 1572], действию на синтетические эфиры аминокислот [2320, 2436, 2457, 2458], иммунологическим реакциям [909, 911] и по способности образовывать брадикинин и каллидин [1724, 2437, 2469, 2470]. [c.109]

Во всех приведенных случаях ингибиторами ферментов выступают вещества, которые обычно в клетках и тканях либо отсутствуют, либо содержатся в ничтожно малых концентрациях и их действие можно наблюдать в опытах in vitro (вне организма) путем прибавления к растворам ферментов. Между тем ингибиторы ферментов встречаются также в тканях организма, В поджелудочной железе обнаружено вещество белковой природы, тормозящее действие трипсина. Известно также вещество белковой природы, тормозящее действие пепсина, и некоторые иные вещества с подобным действием на ферменты. Часто эти вещества называются антиферментами. [c.174]

Рис. 2.14. Схематическое изображение пептидного остова ингибитора трипсина из поджелудочной железы./4. Изображение структуры, полученной методом рентгеноструктурного анализа. Б. Структура, найденная методом минимизации конформационной энергии молекулы, причем в качестве начальной принималась развернутая цепь (за исключением спирали, расположенной иа С-конце). [M.Levitt, A.Warshel, Nature, 293, 693 (1975).]

А. Структура ингибитора трипсина из поджелудочной железы быка, полученная методом рентгеноструктурного анализа С -атомы показаны незакрашенными кружками, атомы серы в остатках цистина — закрашенными кружками. Б. Структура молекулы рассчитана для молекулярных движений, происходяших за 3 10 с. [c.115]

Синтез протеиназ в виде зимогенов имеет существенное значение по двум причинам. Во-первых, наличие этого механизма предотвращает расщепление других белков поджелудочной железы во-вторых, исключается возможность переваривания одного фермента другим внутри гранул, до того как эти ферменты начнут секретироваться. Образование специфических гранул облегчает регуляцию секреции и делает невозможной активацию зимогенов другими протеиназами, находящимися в клетках вне гранул. С панкреатическим соком секретируется также белок, являющийся специфическим ингибитором трипсина [1, 18]. На его долю приходится только 2% белка панкреатического сока, что значительно меньше содержания трипсиногена [19]. Функция данного ингибитора, вероятно, состоит в том, чтобы не допустить автокаталитическую активацию трипсиногена следовыми количествами трипсина, которые могут образоваться в гранулах благодаря этому активация зимогенов происходит только тогда, когда они встречаются с энтеропептидазой. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология