РНК специфичность в отношении аминокислот

Прежде всего, белки уникальны в отношении химического строения. Это гетерогенные нерегулярные полипептидные последовательности 20 а-аминокислот и их производных, включающих самые разнообразные по своим химическим и физическим свойствам, т.е. валентным и невалентным взаимодействиям, атомные группы. В химическом построении белковых молекул уже можно усмотреть огромные потенциальные возможности к вариации физико-химических свойств. И в то же время белки представляют собой фактически единственный класс соединений, химические свойства которых нельзя непосредственно соотнести с химическим строением молекул. Поведение белков всецело определяется исключительной, присущей только им пространственной структурной организацией. Лишаясь ее, белки теряют все свои биологические свойства. За редким исключением, лишь белковые цепи способны самопроизвольно свертываться в строго детерминированные структуры, геометрия и конформационная динамика которых в физиологических (нативных) условиях полностью определяются аминокислотной последовательностью. Трехмерные структуры белков индивидуализированы, очень сложны и имеют строгий порядок, не сводящийся, однако, к периодичности. Способность природной полипептидной цепи к пространственной самоорганизации и обретению определенной молекулярной структуры - самая яркая особенность белков, отсутствующая у молекул искусственных полимеров, в том числе у полученных человеком поли-а-аминокислот. В растворе синтетический полимер находится в состоянии статистического клубка, флуктуации которого могут приводить к появлению в цепи регулярных участков лишь ближнего порядка. При этом, однако, ни при каких условиях не образуются стабильные трехмерные структуры, тем более идентичные для всех молекул данного полимера. В твердом виде синтетический полимер пребывает в аморфном состоянии, которое может включать частично кристаллическую фазу из беспорядочно ориентированных друг относительно друга зародышевых микрокристаллических областей. Искусственные полимеры отличаются качественно и по своим химическим свойствам, которые в той или иной мере воспроизводят свойства соответствующего мономера и могут быть описаны ограниченным набором реакций, специфичных для повторяющегося звена в свободном состоянии. [c.51]

Химотрипсин обладает более широкой субстратной специфичностью, чем трипсин. Он катализирует гидролиз не только пептидов, но и эфиров, амидов и других ацилпроизводных, хотя наибольшую активность он проявляет по отношению к пептидным связям, в образовании которых принимают участие карбоксильные группы ароматических аминокислот — фенилаланина, тирозина и триптофана. [c.363]

Целью количественного аминокислотного анализа является определение молярного состава пептида, т. е. типа и количеств входящих в него аминокислот. Выражение молярных отношений аминокислот путем сопоставления содержания данной аминокислоты с соответствующим значением аминокислоты, присутствующей в смеси в наименьшем количестве, хотя и дает верную картину общего состава исходного соединения, не позволяет получить информации о размере, т. е. длине полипептидной цепи. Для этого нужно определить количество хотя бы одной из аминокислот и отнести его к количеству взятого пептида. Естественно, такое определение имеет смысл только при условии, что все аминокислоты, составляющие пептид, обнаруживаются с одинаковой точностью. В таком случае можно работать с одним или несколькими внутренними стандартами, имеющими подходящие удерживаемые объемы, и находить индивидуальные поправочные коэффициенты, специфичные для определяемых производных аминокислот и, как уже упоминалось, в сильной степени зависящие от типа детектора [45, 48]. [c.336]

Сохранение специфичности идет а направлении отбора, отбрасывания ненужных, неправильных комбинаций, которые не приводят к синтезу необходимых структур. Первый этап отбора— это образование комплекса между р-РНК и аминокислотой. Мы видели, что для каждой аминокислоты имеется свой фермент, который катализирует соединение р-РНК с аминокислотой. Этот фермент специфичен как в отношении р-РНК, так и в отношении аминокислоты. Однако на этом первом этапе отбора специфичность не является абсолютной, и некоторые ферменты способны переносить на р-РНК не одну, а две и даже более аминокислот. Однако уже на этой стадии каждая аминокислота, как правило, соединяется со специфической для нее молекулой р-РНК. [c.295]

Итак, в нуклеотидной последовательности должно быть достаточно кодирующих единиц, чтобы зашифровать 20 аминокислот. Но в ДНК содержится только 4 основания. Это означает, что кодовое отношение должно быть больше единицы, т.е. специфичность одной аминокислоты должна быть детерминирована более чем одним основанием. Если бы кодовое число было равно двум и два основания определяли одну аминокислоту, то в ДНК могло бы быть закодировано только 4 , т.е. 16 типов аминокислот. Поскольку этого недостаточно, кодовое отношение должно быть не меньше 3. [c.57]

На молекуле РНК, как на матрице, осуществляется синтез белка. Другой тип РНК (РНК-переносчик) доставляет к этой молекуле аминокислоты и располагает их в определенном порядке. РНК-переносчик специфична по отношению к типу аминокислоты, которую она переносит на матричную РНК, и закрепляется на ма [c.352]

Роль трансаминаз и реакций трансаминирования в обмене аминокислот. Чрезвычайно широкое распространение трансаминаз в животных тканях, у микроорганизмов и растений, их высокая резистентность к физическим, химическим и биологическим воздействиям, абсолютная стереохимическая специфичность по отношению к Ь-аминокислотам, а также высокая каталитическая активность в процессах трансаминирования послужили предметом детального исследования роли этих ферментов в обмене аминокислот. Ранее было указано, что при физиологических значениях pH среды активность оксидазы Ь-аминокислот резко снижена. Учитывая это обстоятельство, а также высокую скорость протекания реакции трансаминирования, А.Е. Браунштейн выдвинул гипотезу о возможности существования в животных тканях непрямого пути дезаминирования аминокислот через реакции трансаминирования, названного им трансдезаминированием. Основой для вьщвижения этой гипотезы послужили также данные Г. Эйлера о том, что в животных тканях из всех природных аминокислот с высокой скоростью дезаминируется только Е-глутаминовая кислота в реакции, катализируемой высокоактивной и специфической глутамат-дегидрогеназой. [c.437]

Гидролиз белков с известной или неизвестной структурой позволил также уточнить специфичность действия ряда таких ферментов. Эта информация дает возможность контролировать степень гидролиза, а также характер получаемых пептидов, т. е. их среднюю молекулярную массу, характер аминокислот по расположению карбоксильных или аминных групп и т. п. Например, было опубликовано исследование [61] активности а-химотрипсина в отношении соевого белка. [c.599]

Специфичность по отношению к аминокислоте [c.45]

Отношение к различным источникам азота у микроорганизмов довольно специфично. Они могут использовать азот из самых различных источников. Так, бактерии способны усваивать азот из сложных белковых веществ, простых растворимых белков, из азотнокислых и аммиачных солей, а также потребляют аммиак и свободный азот атмосферы. Для дрожжей лучшим азотистым питанием является водный раствор аммиака и аммиачные соли, аминокислоты, амидокислоты и мочевина, хуже усваивается пептон. Источником кислорода и водорода является в основном вода. Азотистые вещества, поступающие в микробную клетку, с помощью различных синтетических реакций превращаются [c.513]

Со стереохимической специфичностью ферментов тесно связан вопрос о том, как сохранилась оптическая активность природных веществ в течение всех геологических эпох, начиная. с возникновения жизни на Земле и до наших дней [52—55]. Как известно, рацемизация сопровождается увеличением энтропии, поэтому может совершаться самопроизвольно. И действительно, у многих природных веществ, например у аминокислот и оксикислот, мы наблюдаем самопроизвольное уменьшение вращательной способности. Другие природные вещества, такие, как стероиды, настолько прочно сохраняют свою оптическую активность, что мы еще обнаруживаем следы вращательной способности, например, в нефти. Если предположить, что ферменты в оптическом отношении также стабильны, то на первый взгляд нет ничего удивительного в том, что мы находим почти все природные вещества оптически чистыми, так как их вращательная способность обусловлена их ферментным происхождением. [c.136]

Экстракты гороха могут катализировать образование соединений S-PHK со всеми белковыми аминокислотами. Целый ряд активирующих ферментов выделен в очищенном виде из животных и микроорганизмов. У них обнаружена высокая степень специфичности по отношению к s-PHK, а также и аминокислоте. Следовательно, перенос аминокислоты к s-PHK представляет собой неконкурентное присоединение. Опубликовано сообщение о частичной [c.484]

Гомологичные белки, вьщеленные из организмов различных видов, обнаруживают гомологию последовательностей это означает, что наиболее важные положения в полипептидных цепях гомологичных белков заняты одними и теми же аминокислотами независимо от вида организмов. В других положениях гомологичные белки могут содержать разные аминокислоты. Чем ближе в эволюционном отношении виды, тем более сходны аминокислотные последовательности их гомологичных белков. Таким образом, последовательности гомологичных белков указывают, что содержащие их организмы произошли от общего предка, но в ходе эволюции претерпели изменения и превратились в разные виды. Аналогичные выводы были сделаны исходя из результатов изучения специфичности антител по отношению к антигенам гомологичных видов. [c.160]

Методы фракционирования включают осаждение нейтральными солями [19—21], электрофорез [22, 23], хроматографию на фосфате кальция [24—26] и осаждение дигидрострептомицином [27]. Недавно для фракционирования рибонуклеиновых кислот была использована фракционная диссоциация комплексов нуклеиновая кислота — гистон, примененная ранее к дезоксинуклеиновым кислотам [28]. Во всех фракциях отношение 6-амино- к 6-кетонуклео-зидам было близко к единице. В некоторой степени фракционирование происходит при экстракции фенолом [29—32], возможно как результат дифференциального связывания нуклеиновых кислот с белками. Анионообменные целлюлозы, такие как ЭКТЕОЛА и ДЭАЭ, широко применяются в настоящее время для фракционирования не только рибонуклеиновых кислот [33, 34], включая специфичные для аминокислот транспортные РНК [35], но и рибонуклео- [c.365]

Пусть две синтетазы аминоацил-РНК поменяли специфичность в отношении аминокислот фермент 1 стал связывать тРНК, и Ак2, а фермент 2 — тРНКг и Ак . Как меняется при этом генетический код Сохраняет ли он специфичность [c.321]

Указана специфичность в отношении аминокислот с 1саадой стороны от расщепляемой связи. После расщепления высвобоадается карбоксильная группа по аминокислоте 1 эта аминокислота расположена слева от пептвдной связи при нормальном написании (см. схему 2-5). [c.219]

Каждая А специфична только по отношению к одной из 20 аминокислот, входящих в белки, и к одной или нескольким тРНК [c.132]

Ион цинка образует хелатные связи с двумя имидазольными группами и боковой цепью глутаминовой кислоты (рис. 7-3). Остатки Arg-245 и Туг-248 образуют водородные связи с субстратом, причем последний выступает в роли общего кислотного катализатора, участвующего в про-тонировавии уходящей группы. В роли атакующего нуклеофила выступает, по-видимому, либо карбоксилатная группа остатка Glu-270, либо молекула воды. В первом случае в качестве промежуточного продукта должев образоваться ангидрид. Наличие гидрофобного кармана объясняет специфичность фермента по отношению к С-концевым аминокислотам с объемистыми гидрофобными боковыми цепями. [c.116]

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]

В данном разделе специфичность протеолитических ферментов рассматривается применительно к селективному расщеплению полипептидов и белков с известным порядком расположения аминокислот. Следует, однако, иметь в виду, что порядок расположения аминокислотных остатков в цепи не определяет полностью пространственные взаимодействия. При свертывании цепи и появлении, например, структуры а-спи-рали боковые цепи последовательно расположенных аминокислотных остатков выступают из спирали через определенные промежутки и повернуты друг к другу на угол, ра-вный примерно 100° по отношению к оси спирали. Свобода вращения боковых цепей обусловливает значительное разнообразие занимаемых ими положений они могут быть удалены от другой- боковой цепи или пептидной связи, расположенных на расстоянии нескольких аминокислотных остатков в главной цепи, на такое же расстояние, как и от своего аминокислотного остатка или пептидной связи. Кроме того, возможно взаимодействие между боковыми цепями и пептидными связями, расположенными рядом геометрически, но принадлежащими к значительно удаленным друг от друга в цепи аминокислотным остаткам или даже к другой полипептидной цепи молекул. Таким образом, знание пространственной конфигурации может оказаться столь же важным при решении рассматриваемого вопроса, как и знание последовательности расположения аминокислот. [c.179]

Заключение. Действие химотрипсина по отношению к субстратам с длинной пептидной цепью достаточно специфично, что позволяет использовать его для селективного расщепления белков. Если пролильный остаток расположен за аминокислотой с ароматической боковой цепью, то пептидная связь устойчива к гидролизу. [c.206]

Этот фермент может быть выделен из экстрактов поджелудочной железы в чистом виде [128], но до использования для определения последовательности аминокислот его рекомендуется инкубировать с диизопропилфторфосфатом, чтабы инактивировать возможные примеси химотрипсина, трипсина и субтилизина [122, 267, 300]. Основные свойства и специфич-кость действия карбоксипептидазы подробно рассмотрены в ряде работ [228 293]. В Других работах [114, 136, 226, 320] приводятся данные об использовании фермента для определения последовательности аминокислот в белках. Карбоксн-Пептйдаза специфична в отношении С-концевых аминокислот [c.232]

МУТАЦИЯ, наследуемое изменение генотипа. Различают точечные М. и крупные перестройки ДНК. К точечным относятся замены одиночных пар оснований ДНК (транзи-ции — замены одного пурина на другой и одного пиримидина на другой, трансверсии — замены пурина на пиримидин и наоборот) и выпадения или вставки одиночных нуклеотидных пар ДНК (мутации со сдвигом рамки считывания). Замена пары оснований может приводить к изменению кодона и послед, замене аминокислоты в кодируемом белке (миссенс-мутация) или же к образованию бессмысленного кодона и прекращению трансляции данной матричной РНК (нонсенс-мутация). К крупным перестройкам ДНК относятся делении (выпадения), дупликации (удвоения), инверсии (повороты на 180°), транслокации (перемещения) участков ДНК, а также инсерции (встраивания) новых сегментов ДНК. Иногда к М. относят изменения числа хромосом в клетке (геномная М.). Различают спонтанные М., возникающие с частотой 10 —10 (отношение числа мутировавших нуклеотидных звеньев к общему числу мономерных звеньев ДНК), и индуцированные, частота к-рых может пре-вьипат . 10 М. могут быть индуцированы хим. (дезаминирующие, алкилирующие и др. реагенты), физ. (ионизирующие излучения) и биол. мигрирующие генетические элементы) мутагенными факторами. Частота и специфичность возникновения спонтанных и индуцированных М. находятся под генетич. контролем. [c.356]

Свертывание пируваткиназы обеспечивается L-валином. Влияние аминокислоты ь-валина на ренатурацию пируваткиназы [466f дрожжей и треониндезаминазы Е. oli [468] иллюстрирует две различные функции, которые могут выполнять лиганды в процессе образования активных олигомерных белков. Пируваткиназа [467] — эго тетрамерный фермент, построенный из четырех идентичных субъединиц, каждая из которых содержит одну молекулу невалентно связанного L-валина. Субъединицы диссоциируют и развертываются при действии 6 М гидрохлорида гуанидина. При выдерживании в ренатурирующей среде L-валин служит специфичным инициатором процесса повторного свертывания. Он индуцирует ренатурацию с константой скорости псевдопервого порядка по отношению к мономеру, а это означает, что L-валин влияет на свертывание мономерной формы в ее нативную конформацию и что завершающим процессом является спонтанное образование тетрамерного фермента. ь-Валин остается составной частью всей структуры молекулы Нативного белка [466]. [c.191]

Меркаптогруппы в ь-цистеине и ь-глутамил-ь-цистеилглицине определяли путем обработки этих соединений смесью 1 1 1 %-ного КМп04 и 1 %-ной Н28 04 на фибергласовой бумаге и затем газообразным № С1 [49]. Радиоактивность Мп СЬ, образующегося из МпОг, измеряли счетчиком Гейгера — Мюллера. Этим методом можно обнаружить несколько миллиграммов серусодержащих аминокислот, однако он не является специфичным по отношению к тиольной группе, поскольку анализ этим методом чувствителен и по отношению к метионину. [c.358]

В активности ферментов различают много типов и степеней специфичности. В первую очередь следует отметить стереохимическую специфичность, состоящую в том, что фермент, катализирующий реакцию оптически деятельного соединения, не обладает каким-либо действием на его оптический антипод и, вообще говоря, на стерические изомеры этого соединения, находящиеся в тех же условиях. Это явление впервые наблюдал Пастер, применивший его как метод разделения оптических изомеров. Некоторые примеры стереоспецифических ферментативных реакций были рассмотрены на стр. 138. Приведем также мышечную молочную дегидразу — фермент, действующий в совокупности с кодегидразой I, дегидрирующий Ь-молочную кислоту в пировиноградную кислоту и гидрирующий пировиноградную кислоту только в Ь-молоч-ную кислоту. Этот фермент не активен по отношению к О-молочной кислоте (см. стр. 253). Однако во многих микроорганизмах существует фермент, действующий аналогичным образом специфически только на Ь-молочную кислоту (см. стр. 112). Аналогично пептидазы действуют только на аминокислоты ряда Ь, а аргиназа (о которой говорилось выше) превращает в орнитин и мочевину в результате гидролиза только Ь-аргипин и не обладает каким-либо действием на В-аргинин. Можно привести еще много других примеров. [c.795]

Есть еще одна возможность — повысить субстратную специфичность фермента. В одной из серий экспериментов с помощью сайт-специфического мутагенеза заменяли нуклеотиды, кодирующие одну или две аминокислоты ксилозо/глюкозоизомеразы термофильной бактерии lostridium thermosulfurogenes. Выбор сайтов для модификации основывался на данных об участии соответствующих аминокислот в связывании субстрата. Замена триптофана в положении 139 на фенилаланин или валина в положении 186 на треонин привела к повышению каталитической эффективности k JKy фермента в отношении глюкозы в 1,7 и 2,6 раза соответственно (табл. 13.6) и к ее уменьшению для ксилозы в 2 и 7 раз. При одновременной замене двух аминокислот каталитическая эффективность в отношении глюкозы повысилась в 5,7 раза, а в от- [c.291]

Точную аналогию с определением соответствующих элементов с помощью изотопного разбавления представляет использование меченых атомов для определения соответствующих соединений, присутствующих в смеси. Количественное определение содержания данного вещества в смеси обычными методами требует реагента, специфичного для этого вещества. Если такого реагента не существует, то необходимо количественно выделить индивидуал)эНое соединение из смеси. Применение предположительно специфического реагента опасно при наличии в смеси соединений со сходной структурой. Выделение индивидуального соединения обычно ставит нас перед альтернативой выделение малого количества рассматриваемого соединения без примесей либо полное его выделение с примесями чистота и полнота выделения взаимно исключают друг друга. В качестве примера можно привести исследование [1701] гидролизатов белков, содержащих около 24 а-аминокислот, количественное содержание которых должно быть определено для установления структуры белка. При использовании метода изотопного разбавления, представляющего единственный метод полного анализа, необходимо синтезировать каждую из имеющихся а-аминокислот в изотонически обогащенной форме. Например, глицин, содержащий обогащенный азот, образует неразделимую смесь с необогащенным глицином. Выделение малых количеств чистого глицина с последующим измерением отношения в нем позволит точно оценить содержание глицина в смеси. [c.114]

Если определяемые аминокислоты расположены в активном центре или на поверхности белковой молекулы, успешно используется химическая модификация белков с последуюашм выделением меченых пептидов. Однако выделение пептидов, содержащих модифицированный остаток, достигается не легко главным образом потому, что модифицирующий реагент часто реагирует с другими остаткалш, давая продукты с различными выходами. По этой причине гидролизат белка содержит несколько модифицированных пептидов, каждый из которых присутствует в количествах, меньших эквимолярных по отношению к белку. Традиционные методы выделения пептидов включают трудоемкие и длительные операции, каждая стадия которых обычно значительно снижает конечный выход пептида. Использование аффинной хроматографии на сорбенте, специфичном к модифицирующему реагенту, позволяет в одну стадию выделить модифицированный пептид. Вилчек [62] различает три категории модификаций белков [c.126]

Нужно отметить, что специфичность карбоксипептидазы по отношению к субстрату в значительной мере определяется природой С-концевого остатка. Большинство эффективно расш,епляемых субстратов имеет ароматические С-концевые остатки, тогда как концевой пролин блокирует пептид от действия карбоксипептидазы. У а-кортикотропина освобождаются только три аминокислоты, потому что четвертой аминокислотой является пролин. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология