Ферменты деполимеризация

Численное моделирование процесса ферментативной деполимеризации было проведено в работе [И], и выводы в целом показали практическую применимость изложенных выше теоретических, рассуждений. В качестве исходных данных для моделирования были использованы энергетические карты активных центров ферментов, и в ходе моделирования определялись текущие концентрации полимерных цепей. [c.122]

Ферменты, катализирующие распад нуклеиновых кислот, — нуклеазы известны давно и достаточно хорошо изучены. Ферменты, расщепляющие ДНК, называются дезоксирибонуклеазами (ДНК-азы), а те, что гидролизуют РНК, рибонуклеазами (РНК-азы). Распад экзогенных нуклеиновых кислот в процессе пищеварения осуществляется в основном гидролитическим путем в тонком кишечнике под действием ДНК-аз и РНК-аз, секретируемых поджелудочной железой до олиго-, ди- и мононуклеотидов. Полная деполимеризация нуклеиновых кислот до мононуклеотидов может завершаться под действием других ферментов тонкого кишечника, например фосфодиэстераз. [c.423]

Рестриктазы — ферменты ДНК-азного типа действия, катализируют деполимеризацию ДНК в строго определенных участках молекулы. Рестриктазы обладают высокой специфичностью действия относительно азотистых оснований, расположенных рядом с расщепляемой связью. Они используются для расшифровки последовательности нуклеотидных остатков в ДНК фагов и вирусов, а также находят широкое применение в генетической инженерии для получения рекомбинантных ДНК (гл. 31). [c.424]

При нагревании с разбавленными кислотами или под действием ферментов (диастаз) огромные молекулы крахмала расщепляются сначала на более мелкие молекулы того же состава (декстрин, л < п), затем деполимеризация [c.510]

Процесс гидролиза в значительной степени зависит от степени упорядоченности макромолекул целлюлозы. Чем меньше эта упорядоченность, тем более доступны участки макромолекул в неупорядоченных областях атаке гидролизующих агентов. По типу кислотного гидролиза целлюлозы протекает микробиологическая деструкция ее под действием природных ферментов. Деструкция целлюлозы под действием щелочей протекает при повышенных температурах, и реакция идет уже по типу деполимеризации. [c.200]

Для растворенных веществ несложной структуры можно ожидать изменений в проявляемой ими тенденции удаляться из раствора или изменений коэффициентов активности под действием одновременно присутствующих в растворе веществ, влияющих на их растворимость летучесть и реакционную способность. Взаимодействия между макромолекулами в растворе, напротив, часто обратимо (и необратимо) влияют на структуру, что проявляется, например, в утрате активности при денатурации ферментов и изменениях точек плавления гелей. В равновесии кроме твердой фазы могут участвовать следующие типы частиц в растворе нативные макромолекулы, олигомерные или полимерные агрегаты, денатурированные макромолекулы. На рис. 1. 19 показаны структурные соотношения между этими типами частиц. К, е-т к пониманию наблюдаемого влияния солей и других растворенных веществ па эти равновесия состоит в том, что в каждом из состояний, изображенных на рис. 1.19, для растворителя доступны в различной степени те или иные группы молекул [253, 287, 351]. Хорошо известно, что конформации, которые макромолекулы,принимают в растворе, определяются стремлением к сближению всех гидрофобных групп между собой и к обеспечению доступа растворителя к гидрофильным группам [338]. В целом степень доступности молекулы для растворителя возрастает в ряду твердый белок < агрегированный или полимерный белок < нативный мономерный белок < денатурированный белок [287]. Однако, по-видимому, в каждом из этих случаев для растворителя оказываются доступными различные совокупности полярных и неполярных групп, причем степень доступности и состав групп зависят от природы макромолекулы. Влияние растворенных веществ на денатурацию, высаливание, деполимеризацию и т.д. можно объяснить, если учесть взаимодействия разных индивидуальных групп (заряженных, неполярных, полярных) [2871. [c.138]

Специфические полисахариды бактерий в отличие от большинства обычных полисахаридов очень устойчивы к действию ферментов желудочно-кишечного тракта, а также тканевых ферментов. Оболочка ряда патогенных микробов построена именно из таких специфических полисахаридов, чем в значительной мере и объясняется возможность жизнедеятельности этих микробов в тканях и биологических жидкостях организма человека и животных. Но в некоторых секретах, например в слезах, слизи носа, в слюне, лейкоцитах, а также в яичном белке, содержится особый фермент — л и-3 о ц и м, способный расщеплять ряд специфических бактериальных полисахаридов. Расщепляя эти полисахариды и вызывая их деполимеризацию, лизоцим тем самым способствует разрушению и распаду оболочек патогенных бактерий и, следовательно, является одним из факторов, облегчающих борьбу макроорганизма с болезнетворным агентом. [c.86]

Применение дезоксирибонуклеазы в медицинской практике основано на способности фермента вызывать деполимеризацию ч снижение вязкости [c.138]

Основным накапливаемым углеводом в злаках является крахмал (полисахарид). В злаках он присутствует в виде гранул — структурных элементов, соединенных с белками. Крахмал и белки являются для растения источником резервных жизненных ресурсов, которые используются (деполимеризуются) в процессе прорастания зерна. У злаков в процессе развития зерна накопление резервных веществ происходит в особой ткани — эндосперме, и в ходе прорастания активность ферментов в ней весьма низка. По мере необходимости полимеры гидролизуются и в виде питательного раствора поступают в области метаболической активности — в зародыш или в росток. В ходе экспериментов человек научился использовать этот процесс деполимеризации в практических целях растворением и последующим экстрагированием полезных веществ удается избежать больших потерь углеводов на метаболическую активность. В ходе [c.15]

Клеточная стенка играет важную роль в жизнедеятельности клетки, регулируя проникновение внутрь клетки ферментов и воды, требующихся для деполимеризации и необходимых для образования сбраживаемых растворимых веществ. Во многих технологических [c.23]

Расщепление белков в ячмене можно разделить на три стадии. Сначала расщепляются белки алейронового слоя и щитка на протеазы и карбоксипептидазы, обеспечивая тем самым наличие аминокислот, необходимых для синтеза ферментов, которые обусловливают изменения в эндосперме. На второй стадии гидролизуются резервные белки эндосперма и образуются другие аминокислоты. На третьей стадии происходит деполимеризация протеинов вблизи оси зерна, а продукты расщепления усваиваются щитком. [c.30]

Поскольку прорастание зерна при солодоращении происходит при температуре окружающей среды (в Великобритании — при 15-17 °С), деполимеризация зерен крахмала ферментами происходит, пока в них имеется избыток водородных связей. При [c.30]

Мазур A. K., Ел Якова Л. A. Кинетика образования глюкозы при деполимеризации полисахаридов ферментами с различными механизмами действия. — Мол. биол., 1983, т. 17, с. 126—137. [c.136]

Крахмал нерастворим в холодной воде и органических растворителях. Для того чтобы он приобрел способность образовывать с водой коллоидные растворы, его приходится модифицировать. Это достигается путем преобразования многочисленных функциональных групп углеводных цепей и их деполимеризации. Наличие гликозидных связей обусловливает возможность гидролиза в результате нагревания, действия кислот щелочей, окислителей и ферментов. Концевые альдегидные группы позволяют осуществлять реакции конденсации и окисления. Большое количество спиртовых гидроксилов делает возможным реакцид окисления, этерификации, [c.173]

Деструкция полимера по закону случая и деполимеризация могут протекать при нагревании полимера термическая деструкция) действии на него света фотодеструкция)] радиации с высокой энергией радиационная деструкция)-, деформации сдвига, ультразвука, многократного и быстрого замораживания полимерного раствора, перемещивания с высокой скоростью механодеструкция)-, химических агентов хемодеструкция)-, ферментов, бактерий, грибков биодеструкция). [c.237]

Рибонуклеаза — фермент, выделенный из поджелудочной железы, печени, селезенки и т. д. Вызывает деполимеризацию рибонуклеиновой кислоты. Молекулярный вес 13 500. Содержит 124 аминокислотных остатка. Строение изучалось в основном двумя группами исследователей — Муром с сотрудниками и Аффинсеном с сотрудниками. Представляет одну полипептидную цепь. Восемь цистеиновых остатков образуют [c.528]

Дезоксирибонуклеазы II вызывают деполимеризацию молекулы ДНК в результате парных разрывов фосфодиэфирных связей обеих цепей ДНК с образованием более крупных олигодезоксирибонуклеотидов. Представителем их является ДНКаза II, вьщеленная из селезенки, имеющая мол. массу 38000 и состоящая из 343 аминокислотных остатков. В составе этой ДНКазы открыт глюкозамин. Фермент также активируется ионами металлов, ингибируется анионами его оптимум pH между 5,5 и 5,8. [c.499]

При помощи радиоактивных изотопов была установлена высокая скорость обмена протеогликанов. Процессы деполимеризации гликопротеино-вых полимеров пока изучены мало. Из ферментов, способных гидро- [c.669]

По мере исчерпания аморфных участков целлюлозы происходит постепенное дифференцирование вклада эндо- и экзоглюканаз, а также слабо и прочно адсорбирующихся ферментов Прочно адсорбирующиеся целлю лазы, задерживаясь в местах первичного связьшания, не обладают большой подвижностью по поверхности целлюлозы Напротив, слабо адсорбирующиеся ферменты могут проводить атаки в разных областях нерастворимого субстрата Поскольку слабо адсорбирующиеся ферменты плохо гидролизуют кристаллическую целлюлозу [44], следует ожидать, что они в основном увеличивают доступность кристаллитов за счет гидролиза аморфных областей, в то время как прочно адсорбирующиеся целлюлазы гидролизуют как аморфные, так и кристаллические участки Это в свою очередь приводит к увеличению устойчивости субстрата к действию слабо адсорбирующихся ферментов по мере возрастания глубины гидролиза и достаточно стабильной реакционной способности во времени (после ее некоторого начального уменьшения) при действии прочно адсорбирующихся ферментов Отсюда становится также ясно, почему слабо адсорбирующиеся ферменты обусловливают более быстрое уменьшение СП целлюлозы, чем прочно адсорбирующиеся Дело в том, что СП кристаллитов относительно мала (около 150) и их гидролиз прочно адсорбирующимися ферментами не сказывается существенно на валовой СП Слабо же адсорбирующиеся целллюлазы, атакуя преимущественно аморфные участки с высокой СП, вызывают заметную деполимеризацию субстрата [c.28]

Завершая краткое обсуждение наиболее типичных свойств эндо- и экзодеполимераз, следует остановиться на рассмотрении механизма деструкции (деполимеризации) полисахаридов. Особенность процесса деструкции заключается в том, что полисахаридные субстраты предоставляют ферментам широкие возможности для способов атаки. Ферменты экзо- типа атакуют концевые участки полимера, последовательно (если нет боковых групп или дефектов мономерных звеньев) отщепляя мономеры или димеры. Можно предположить, что активный центр ферментов экзо- типа представляет собой кархйин , направленный вглубь белковой молекулы, архитектура которого не позволяет вместить более определенного числа мономерных звеньев субстрата. Активный центр ферментов эндотипа можно представить в виде длинной ложбины на поверхности белковой глобулы, вдоль которой и располагается субстрат (его концевые группы могут выходить за пределы активного центра или даже молекулы белка). [c.66]

В настоящее время базовой моделью действия целлюлазного комплекса является следующая. Эндоглюканаза гидролизует целлюлозу, осуществляя ее деполимеризацию, диспергирование и в определенной степени разрушение кристаллической структуры. Одновременно происходит подготовка субстрата для действия целлобиогидролазы. Оба этих фермента в качестве растворимого продукта дают целлобиозу, которая под действием / -глюкозидазы (целлобиазы) гидролизуется до глюкозы. [c.71]

Детальное изучение причин синергизма, а также математическое моделирование, проведенное в работах [21-23], показало, что его природа имеет кинетический характер и обусловлена реализацией кинетических закономерностей последовательно (или последовательно-параллельно) действующей полиферментной целлюлазной системы, когда продукт действия одного из ферментов является субстратом для другого. В случае эндоглюканазы и целлобиогидролазы первый из ферментов осуществляет деполимеризацию целлюлозы и таким образом увеличивает концентрацию невосстанавливающих концов целлюлозных цепей, являющихся субстратом для второго фермента (см. схему 6.2). [c.162]

Гидролазы. Ферменты этой группы играют особенно важную роль в пищеварении и в процессах пищевой технологии. К ним относится большая группа протеолитических ферментов, катализирующих гидролиз белков и пептидов. Большое значение в биохимии пищеварения принадлежит протеолитическим ферментам (пепсин, химиотрипсин, аминопептидаза, карбоксипептидаза и др.), осуществляющим деполимеризацию молекул белка по мере его движения по пищеварительному тракту. Протеолитиче-ские ферменты участвуют в процессах, происходящих при переработке мяса, в хлебопечении. С их помощью проводят умягчение мяса и кожи, их применяют при получении сыров. Действие протеаз очень избирательно. Одни протеазы разрушают пептидные связи внутри молекул белка — эндопептидазы и на конце ее молекулы (экзопептидазы), т. е. отщепляют аминокислоты с N- или С-конца, другие расщепляют пептидные связи только между отдельными аминокислотами. Так, трипсин разрушает пептидную связь между лизином (Лиз) или аргинином (Apr) и другими аминокислотами, пепсин — между аминокислотами с гидрофобными радикалами, например между валином (Вал) и лейцином (Лей). Фермент химотрипсин гидролизует пептидную связь между триптофаном, (см. схему) тирозином и другими аминокислотами. В самом общем виде схема расщепления пептидных связей в полипептидной цепи может быть представлена следующим образом [c.23]

Не менее относительным является и понятие нативности полисахаридов ГМЦ. В настоящее время можно говорить лищь большей или меньшей модификации их в процессе выделения. Как правило, при этом происходит их частичная деполимеризация и окисление. Кроме того, при извлечении в большинстве случаев разрушаются межмолекулярные связи (водородные, ковалентные) полисахаридов ГМЦ с другими компонентами клеточных стенок. Для выделения максимально нативных препаратов полисахаридов перспективно, по-видимому, применение ферментов [174, 209]. Так, Альбершейм, располагая рядом ферментов высокой степени очистки, выделил из клеточных стенок взаимосвязанный фрагмент , сочетающий в себе иолисахариды ГМЦ (арабиногалактан, ксилоглюкан) и рамногалактуронан, в котором сохранились нативные межмолекулярные связи, что позволило автору в дальнейшем установить природу этих связей и сформулировать гипотезу о функциональном назначении каждого из биополимеров в архитектонике клеточной стенки [121]. [c.56]

Экспериментально установлено, что ультразвук оказывает специфическое действие на макромолекулы тропоколлагена в сравнении с протеолитическими ферментами. В то время как последние вызывают деполимеризацию протофибрилл до отдельных мономеров посредством процесса гидролитического расщепления и в дальнейщем скручиваются в новую структуру, ультразвук при продоллсительном воздействии вызывает разрыв полипептидных связей, нарушая целостность спиральной конфигурации, подобно специфическому ферменту коллагеназе. [c.258]

Выделение и очистка высших полиоз и углеводсодержащих биополимеров представляет собой исключительно трудную задачу. В природных условиях эти соединения находятся в виде с 10жных смесей с низкомолекулярными веществами,молекулами неуглеводной природы, наконец, с другими высокополимерными углеводами. Трудности возрастают в связи с тем, что, будучи весьма лабильными веществами, полисахариды под влиянием даже слабых воздействий легко подвергаются различным изменениям часто происходят их деполимеризация, окисление и другие изменения. Факторами, вызывающими такие изменения, помимо применяемых реагентов (обычно щелочной или кислой природы) являются кислород воздуха (в связи с этим иногда выделение приходится вести в атмосфере азота), ферменты, находящиеся в клетке, часто связанные с самими полисахаридами (как, например, фосфорилаза и амилаза, связанные с гранулами крахмала). [c.52]

Примесь белков удаляется при помощи трихлоруксусной кислоты (ТХУ) полисахарид растворяют в 5—10%-ной ТХУ, отделяют белковый коагулят центрифугированием, а затем из раствора осаждают полисахарид спиртом. Иногда такие переосаждения полисахарида из раствора в ТХУ повторяют. Метод хорош для освобождения от белков, но не безразличен для полисахарида, вызывая некоторую деполимеризацию (см.с. 109). Более щадящим является метод Севага при обработке раствора полисахарида хлороформом с амиловым спиртом белок собирается на поверхности раздела хлороформ— водный раствор. Пользуются и рядом других реагентов и методов для удаления белков фосфорновольфрамовой кислотой, нагреванием, действием протеолитических ферментов, сорбцией белков на каолине и других сорбентах. [c.55]

В гомогенной реакции присоединение протона к одному или нескольким атомам кислорода в молекуле паральдегида, по-видимому, ослабляет связь С —О. Поскольку, однако, в случае гетерогенной реакции было показано, что сульфаты ведут себя аналогично ферменту, можно также предположить ослабление связи С —О, которое вызвано не только адсорбцией кислородных атомов паральдегида на активных центрах (бренстедовских и льюисовских кислотных центрах), но и взаимодействием между центрами иной природы и остальной частью молекулы субстрата. В табл. 31 приведены константы скорости реакции первого порядка к, найденные для деполимеризации паральдегида в бензоле при 30°С на некоторых твердых кислотных катализаторах, а также в присутствии трихлоруксусной кислоты. Здесь же даны величины кислотности при //д< + 3,3 [34]. Как следует из таблицы, активность, отнесенная к единице концентрации кислотных центров, для гетерогенных катализаторов выше, чем для трихлоруксусной кислоты. Если взять за основу сравнения эту величину (для < -3), то исследованные катализаторы дадут следующий ряц N 80, СиЗО, А120з 8Ю = 1100 320 1, характеризующий относительную активность образцов. [c.128]

Хороших способов препаративного разделения смесей различных молекул ДНК и РНК пока не существует. Да и получать эти вещества в нативном состоянии, не повреждая их, научились лишь в самые последние годы. При выделении нуклеиновых кислот имеется целый ряд технических препятствий. Самое бо.льшое препятствие — это ферменты рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, расщепляющие их с огромной скоростью и трудно поддающиеся инактивации. Второе осложнение — чрезвычайная чувствительность макромолекул этих полимеров к гидродинамическим возмущениям. Как указывалось вьппе, достаточно иногда струи, возникающей при быстром выдувании раствора ДНК из пипетки, чтобы вызвать заметную деполимеризацию. Поэтому некоторые из применявшихся до сих пор методов разделения нуклеиновых кислот, дававших пестрые и неясные результаты, были скорее методами разделения частично фрагментированных молекул друг от друга. Это относится, например, к хроматографии препаратов ДНК на колонках с целлюлозным сорбентом EGTEOLA или с глиноземом, покрытым гистоном. Тот факт, что фракционирование ДНК с трансформирующей активностью дало ряд активных фракций, показывает, что здесь имело место не разделение различных молекул ДНК (нет сомнений, что трансформирующая активность по определенному локусу присуща одному типу молекул ДНК), а разделение фрагментов молекул, несущих локус с данной трансформирующей активностью (этот локус может занимать всего 0,1 длины молекулы). То обстоятельство, что при хроматографии осколки разного молекулярного веса будут основательно делиться, не вызывает удивления. Однако это не решает методической задачи фракционирования ДНК на химически индивидуальные вещества. [c.257]

Уреаза, первый фермент, который удалось выделить в кристаллическом виде, получается из муки бобов СапаьтШа епз1-1огт1з [1]. Молекулярный вес чистого белка 483 000 [101]. Интересно отметить, что продукт деполимеризации уреазы, имеющий молекулярный вес 17 ООО, также обладает ферментативной активностью. Трипсин инактивирует кристаллическую уреазу [103]. [c.294]

Важнейшим биохимическим процессом, происходящим при приготовлении ячменного сусла, является гидролиз крахмала и белков. Перед затиранием солода его предварительно измельчают. Измельченные частицы не должны быть слишком мелкими, чтобы не препятствовать последующей фильтрации. Мука грубого помола смешивается с водой и нагревается (нагрев может осуществляться и путем добавления горячей воды). В ходе гидратации ферменты крахмала начинают активизироваться и приобретать свои деполимеризующие свойства. При достижении температуры желатинизации разрушается структура крахмальных зерен с последующим растворением полимеров в воде. При этом резко возрастает скорость ферментативной деполимеризации. В ходе затирания важна скорость нагрева, которая должна быть увязана со степенью изменения эндосперма. Для зерен с твердым (неизмененным) эндоспермом в целях полного разрушения клеточных стенок перед процессом желатинизации добавляют термолабильные р-глю-каназу и протеазу (иначе потенциальные сбраживающие вещества останутся внутри зерна и для брожения будут потеряны). [c.31]

В процессе деполимеризации крахмала участвуют и предельные декстриназы (/гmг декстриназы), имеющие три формы свободную активную, связанную неактивную и латентную растворимую, но известны сообщения об обнаружении лишь неактивной ее формы [76]. Считается, что латентная форма декстриназы представляет собой комплекс из граничной декстриназы с ингибиторами белка ячменя [54]. Высвобождение глюкозы из оконечных нередуцированных групп олигодекстринов и мальтозы происходит под воздействием еще одного фермента — а-глюкозидазы. Активность этих ферментов значительно снижается при повышенных температурах, применяемых для желатинизации крахмала, а при температурах затирания у а-амилаз наблюдается явная деполимеризационная активность (их стабильность повышается при присутствии в сусле ионов кальция ). Таким образом, для пивоварения важно содержание в замочной воде минеральных веществ, которые влияют на состав сбраживаемых веществ в сусле и качество получаемого пива. [c.33]

Поскольку стенки клеток глюканов и пентозанов характеризуются различной растворимостью в горячей воде, по мере повышения температуры при желатинизации крахмала будут растворяться разные фракции. При температурах свыше 63 °С активность р-глюканазы снижается, и р-глюканы преобразуются в резиноподобные вещества, повышающие вязкость сусла и приводящие к проблемам при сливе. Желатиниза-ция и деполимеризация крахмала, растворение белков при температурах затирания также приводят к последующей гидратации и растворению глюканов и пентозанов. Как только эти температуры окажутся выше тех, при которых активируются соответствующие деполимеризующие ферменты, содержащиеся в клеточной стенке углеводы растворяются и переходят в сусло. [c.34]

Под действием фермента гиалуронидазы, расщепляющей гиалуроновую кислоту, происходит ее деполимеризация, следствием чего является снижение вязкости. В результате этого облегчается возможность проникновения различных микроорганизмов в соединительную ткань. Продукты деполимеризации гиалуроновой кислоты попадают в кровь и влияют на увеличение РОЭ (скорость реакции осаждения эритроцитов). Нарушения обмена гиалуроновой кислоты являются одной из причин болезненных явлений при ревматических артритах, ангинах, атеросклерозе. Эти патологические явления устраняются при кортизонотерапии, что свидетельствует о контроле обмена гиалуроновой кислоты со стороны гормонов коры надпочечников. [c.88]

Все проведенные эксперименты приводят к совершенно определенному заключению, что присутствие в системе кислорода повышает способность электронов, рентгеновских и у-лучей вызывать химические изменения. Диапазон явлений, в которых проявляется этот эффект, поразительно велик. Данные о выживании бактерий, инактивации ферментов in vitro, хромосомных аберрациях в гигантских клетках, деполимеризации синтетических полиэлектролитов и о многих других явлениях ясно указывают на наличие эффекта, обусловленного присутствием кислорода. При облучении вещества тяжелыми частицами этот эффект сильно ослабевает или отсутствует. [c.212]

Рибонуклеаза (КФ 2.7.7.16) переносит З -фосфат-пиримидин-нук-леотидный остаток из положения 5 соседнего нуклеотида в положение 2 самого пиримидинового нуклеотида с образованием циклического 2, 3 -нуклеотида. В этом случае она выполняет трансферазные функции. Рибонуклеаза поджелудочной железы способна также осуществлять перенос фосфорильной группы положения 2 циклического нуклеотида на воду. В последнем случае суммарная реакция выражается в деполимеризации RNA, и рибонуклеаза действует как эстераза, расщепляющая фосфоуглеродные связи и освобождающая мононуклеотид [18]. В активном центре фермента каталитически активными группами являются два остатка гистидина 12 и 119 [19, 20, 21], расстояние между которыми составляет примерно 10 A [21]. Входящий в состав активного центра остаток лизина участвует в связывании фосфатной группы субстрата. Модели активного центра рибонуклеазы приведены в гл. И1 на рис. 33 и 34. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология