Полипептидные гормоны

Дополнение 25-1. Радиоиммунологический анализ полипептидных гормонов [c.784]

Рис. 25-15. Эндокринная ткань поджелудочной железы. Помимо экзокринных, или ацинарньи, клеток, синтезирующих пищеварительные ферменты в форме их зимогенов (гл. 24), в поджелудочной железе имеется эндокринная ткань, называемая островками Лангерганса. Остров-ковая ткань состоит из клеток разных типов, выделяющих специфические полипептидные гормоны. А. Общий вид поджелудочной железы. . Схематическое изображение островка Лангерганса показаны типы клеток, перечисленные в табл. 25-5. В. Электронная микрофотография участка островка Лангерганса из поджелудочной железы человека. Видны А- В-и О-клетки.

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующего элемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов ( У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. 112, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на 3 -фланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Расщепление полипептидной цепи на фрагменты под действием протеолитических ферментов. Трипсин и химотрипсин-это специфические ферменты, катализирующие гидролитическое расщепление полипептидов в определенных местах их цепи (табл. 6-6). Ниже приведена последовательность В-цепи полипептидного гормона инсулина. Учтите, что цистиновый поперечный мостик между А- и В-цепями уже разорван под действием надмуравьиной кислоты (см. рис. 6-12). [c.162]

В.-первый полипептидный гормон, полученный искусств, путем (В. Дю Виньо, 1955). [c.343]

Первый синтез полипептидных гормонов [c.776]

Ядром генетической инженерии являются методы выделения и синтеза генов, их идентификации, создание работающих генетических структур и, по сути дела, новых организмов. Генетическая инженерия быстро развилась в прикладную отрасль биологии со своей индустрией, производящей различные фармацевтические препараты инсулин, необходимый больным сахарным диабетом, интерферон, обладающий антивирусным действием, полипептидные гормоны и др. [c.38]

Экспрессия самых разных генов может регулироваться путем выбора альтернативных путей сплайсинга. Например, яв.ление альтернативного сплайсинга обнаружено при экспрессии гена, кодирующего основной белок миелиновых мембран, окружающих аксон и обеспечивающих эффективное проведение сигнала на большие расстояния. В результате сплайсинга синтезируются четыре формы основного белка миелина, специальные функции которых пока не исследованы, Альтернативный сплайсинг обеспечивает также разные п ти экспрессии генов, кодирующих полипептидные гормоны, белки ионных каналов клетки, а также ядерные белки, участвующие в регуляции действия генов, определяющих ключевые стадии развития. [c.183]

Сигнальные, регуляторные вещества в сложных организмах— гормоны — можно разделить на две основные группы соединений. К первой принадлежат белковые, полипептидные гормоны. Перечислим важнейшие из них. [c.100]

ПОЛИПЕПТИДНЫЕ ГОРМОНЫ Хорионический гонадотропин Гормон роста [c.187]

Секретин — полипептидный гормон, усиливающий секрецию желудочных желез. Он был исследован методами дисперсии оптического вращения и кругового дихроизма [86]. Структура секретина свиньи приведена ниже [c.385]

Большое количество ценной информации о взаимосвязи между структурой и функцией белков будет получено, по-видимому, тогда, когда биохимики смогут синтезировать белки, которые отличались бы от природных аналогов строгим и заранее определенным образом. Решение этой проблемы должно облегчить лечение таких заболеваний, как, например, диабет, которые являются следствием недостатка белков или полипептидных гормонов. [c.375]

Сахарный диабет — болезнь, характеризующаяся аномально высоким содержанием глюкозы в крови. Еще 20 лет назад ни один из современных противодиабетических препаратов не был. известен. В то время больных сахарным диабетом лечили диетой или инъекциями инсулина —полипептидного гормона, выполняющего в организме несколько функций и, в частности, стимулирующего усвоение глюкозы. [c.454]

Полипептидные гормоны выделяются гипофизом, щитовидной железой и поджелудочной железой. Их состав колеблется обычно в пределах от десяти до пятидесяти аминокислотных остатков. Исключение составляет тироксин щитовидной железы он представляет собой одну аминокислоту, к которой присоединен иод. [c.88]

Соматостатин, также полипептидный гормон (рис. 25-20), впервые был обнаружен в экстрактах гипоталамуса, где он служит ингибитором секреции соматотропина и других гормонов передней доли гипофиза (см. след, раздел). Соматостатин синтезируется в D-клетках островковой ткани поджелудочной железы и в близких им по происхождению клетках желудочно-кишечного тракта. Соматостатин, образующийся в поджелудочной железе, сложным образом воз- [c.800]

Природные молекулы часто обладают биологической активностью и, следовательно, представляют интерес для медицины. Но из-за высокой стоимости или нежелательных побочных эффектов их обычно нельзя применять в фармацевтических препаратах. В таких случаях обычно используют химически сходные молекулы или фрагмент природного продукта. Технология рекомбинантных ДНК может помочь в производстве модифицированных форм. Полипептидные гормоны оказывают биологическое влияние самого различного рода, но при пероральном приеме они часто неэффективны или быстро теряют эффективность. Дальнейший прогресс в химическом модифицировании белков, возможно, поможет устранить эти недостатки. Часто белок, полученный по технологии рекомбинантных ДНК, требует модификации для реализации его биологической активности. Это касается, в частности, уже упоминавшегося инсулина. Химическая модификация инсулинового белка, производимого бактериями Е. соИ, позволила получить новый биологически активный гормон. [c.120]

Поджелудочная железа вырабатывает два полипептидных гормона инсулин и глюкагон, которые контролируют уровень глюкозы в крови. [c.304]

Белки являются основной составной частью мягкой структурной ткани животных и имеют большое значение в биологии. Белки, называемые ферментами, действуют как катализаторы клеточных реакций известно немало полипептидных гормонов. Метаболическая активность клетки контролируется нуклеопро-теинами белки, растворенные в крови, отвечают за транспорт кислорода (гемоглобин) и иммунный ответ. Белки выполняют также многие другие функции. [c.296]

В клеточных мембранах могут также находиться ферменты, разрушающие гормоны. Так, например, полипептидный гормон глюкагон (синтез.ируемый специальными клетками поджелудочной железы) попадает в кровь и в значительной степени разрушается клетками печени, которые служат клетками-мишенями для данного гормона. Благодаря зтому концентрация глюкагона в крови необычайно низка (от Ю до 10 М), а время его полужизни в организме человека составляет всего лишь 10 мин [ilOl], [c.387]

Предполагается, что пептидные гормоны (инсулин, пролактии, гормон роста, паратиреоидный гормон, гонадотропин, гормоноподобные факторы роста и др.) также могут проникать через клеточную мембрану внутрь клетки [575]. Это предположение уже выдвигалось в 50-х годах двумя группами исследователей, но эндокринологи настаивали на концепции взаимодействия пептидных гормонов исключительно лишь со связанными с мембраной рецепторами. Согласно современным воззрениям, такие трудноин-терпретируемые долговременные эффекты, как, например, влияние на рост клетки и белковый синтез в случае инсулина, Можно объяснить, лишь принимая возможность проникновения гормона в клетку. Кратковременные эффекты могут быть вызваны, по существующему представлению, обычным путем, т. е. взаимодействием с рецептором, связанным с мембраной. Относительно процесса входа в клетку существуют различные точки зрения, как, например, совместное действие высокомолекулярного белка-носителя (а2-макроглобулин для инсулина или эпидермального фактора роста) или совместное с рецептором клеточной стенки проникновение гормона в клетку. Но в общем случае ясность в вопросе о функциях полипептидного гормона в клетке пока отсутствует. Дискуссируются следующие предположения [c.235]

Общеизвестно, что биологически активные белки, особенно секретируемые клетками, такие как ферменты и полипептидные гормоны, синтезируются в виде молекул неактивных предшественников, активируемых посредством специфического гидролитического удаления пептидных фрагментов в результате действия протеолитических ферментов. Этот ограниченный протеолиз вызывает конформационное изменение, в результате которого важные для активности группы занимают правильное пространственное взаимное расположение. Иногда расщепление пептидной связи может высвободить существенную для активности амино- или карбоксильную группу. Одним из простейших примеров ограниченного цротеолиза является активация трипсиногена до трипсина, катализируемая энтерокиназой и автокатализируемая самим трипсином. Процесс активации заключается в отщеплении гексапептида от Л -концатрипсиногена (12). [c.551]

Полипептидные гормоны циркулируют в чрезвычайно низких концентрациях. Для реализации их регулярного эффекта этим гормонам не нужно проникать внутрь клетки. На клеточных мембра-йах расположены специфические рецепторы гормонов в результате связывания гормональный сигнал многократно усиливается (часто посредством фермента аденилатциклазы) и передается вто- [c.562]

Органические основания. В то время как для всех остальных сорбатов параболический характер зависимости gk =f( ) экспериментально обнаружить нелегко, для оснований он выражен совершенно явно, хотя причины этого определенно отличаются от общих причин, описанных в [219, 230, 341, 405]. Соединения такого типа, как правило, хроматографируют в присутствии буферных растворов с pH 2—7. При увеличении концентрации органического растворителя сначала, как обычно, коэффициенты емкости уменьшаются,, а при концентрациях 30— 60% этот процесс сменяется противоположным. Кривая, выражающая зависимость Ig от с (или Ig ) в широком интервале величин С, приобретает выраженный параболический характер. По-видимому, впервые это явление было систематически изучено в работе [164] на примере ряда полипептидных гормонов. В дальнейшем такое поведение было выявлено -и у более ко-)отких пептидов окситоцина, 2-эндорфина, ранатензина [430]. -Исследование различных синтетических пептидных фрагментов показало [4], что параболическая зависимость Ig — Ig присуща только пептидам с незащищенными аминогруппами (рис. 4.16). Наконец, согласно работе [124], такая зависимость [c.114]

Нормальная жизнедеятельность организма может нарушаться при избытке в крови самых разнообразных продуктов обмена азотистых и других шлаков (креати-нин, мочевая кислота, гуанидиновые основания, полиамины, фенол, индол, меркаптаны и др.), нейромедиаторов (адреналин, норадреналин, серотонин, ацетил-холин), аминокислот, полипептидов средней молекулярной массы, включая полипептидные гормоны, триглицериды, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, кетокислоты, сахара и продукты их метаболизма, компоненты желчи и др. Сорбционное удаление избытка этих веществ из крови больных в большинстве случаев ведет к улучшению их состояния, а иногда и к полному выздоровлению. [c.564]

Сохранение активных функций молекулы при сильном упрощении ее структуры — явление, характерное не только для белковых молекул, к которым относятся ферменты и некоторые полипептидные гормоны. В этом отношении классическую известность приобрел фермент папани, у которого путем ферментативного расщепления можно из 180 аминокислотных остатков удалить 120 с практически полным сохранением активности фермента. Аналогично этому полная биологическая активность адренокортикотронного гормона, состоящего из 39 остатков аминокислот, оказалась достаточной уже при соединении 23 этих остатков. [c.50]

Некоторые полипептидные гормоны, в том числе инсулин и глюкагон, синтезируются в клетках эндокринных желез сначала в виде неактивных предшественников, или прогормонов. Такие неактивные предшественники имеют более длинные полипептидные цепи, чем соответствующие активные гормоны. Примером может служить проинсулин (полипептидная цепь которого содержит приблизительно 80 аминокислотньк остат- [c.782]

Некоторые полипептидные гормоны, а именно инсулин и глюкагон синтезируются в виде неактивных предшественников, полипептидные цепи которых длиннее цепей самих активных гормонов. Образование прогормона дает то преимущество, что, будучи неактивным, прогормон может запасаться в большом количестве в секреторных гранулах и быстро активироваться в ответ на соответствующий сигнал путем ферментативного расщепления. [c.1000]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология