Панкреатическая РНК-аза, механизм действия

Рис. 45. Механизм действия панкреатической рибонуклеазы.

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]

B. Как можно уменьшить разрушительное действие панкреатических пептидаз Вспомните и назовите лекарственные препараты, которые используются при остром панкреатите, механизм их действия (см. раздел 2). [c.231]

Бычья панкреатическая рибонуклеаза, как было рассмотрено выше (разд. 7.3.1), гидролизует РНК ее аминокислотная последовательность приведена на рис. 9.7. Еще до установления трехмерной структуры фермента, когда была известна только его аминокислотная последовательность, серия интересных исследований позволила получить значительную информацию об активном центре и механизме действия рибонуклеазы. [c.306]

Щелочной гидролиз РНК Дает смесь 2 - и З -нуклеотидов. Механизм этого процесса связан с участием свободных 2 -0Н-групп рибозы и образованием циклических 2, 3 -фосфатов и аналогичен механизму действия панкреатической рибонуклеазы (гл. 7, разд. Д.2). Поскольку у дезоксирибозы нет свободной 2 -0Н-группы, ДНК в щелочной среде не разрушается. [c.166]

Отделение панкреатического и кишечного соков регулируется нейрогормональными факторами, которые подробно излагаются в курсе физиологии. Имеются доказательства роли соляной кислоты в качестве пускового механизма выработки в кишечнике особых гормонов. В частности, соляная кислота, попадая в двенадцатиперстную кишку, стимулирует секрецию секретина (см. главу 8) последний, стимулируя секрецию и отделение щелочного панкреатического сока, способствует оттоку желчи. Показано, что секретин быстро исчезает из кровотока, а новые порции его не вырабатываются, поскольку соляная кислота нейтрализуется щелочным панкреатическим соком. Таким образом, благодаря существованию такого механизма, действующего по типу обратной связи, осуществляется регуляция секреции и отделения поджелудочного сока. Поджелудочный сок, полученный при действии секретина, содержит незначительное количество ферментов, но богат бикарбонатами, создающими слабощелочную среду (pH 7,5—8,5), оптимальную для действия пищеварительных ферментов [c.423]

МИ, И панкреатический полипептид (сравнительно недавно открытый гормон, для которого еще нет общепринятого названия), вырабатываемый Г-клетками. Хотя все эти гормоны каждый по своему важны в обмене веществ, в особенности в обмене углеводов, все же инсулин занимает первое место по важности. Несмотря на исключительное значение инсулина в лечении сахарного диабета, мы до сих пор не знаем в точности, как этот гормон оказывает свое жизненно важное действие. Изучение механизма действия инсулина-одна из наиболее интенсивно исследуемых проблем современной биохимии и медицины, [c.796]

Был выдвинут несколько отличный механизм действия панкреатической рибонуклеазы, затрагивающий два гистидиновых остатка под номером 119 и 48 (или 105) [140]. По существу, он представляет собой перемещение протона от одного имидазольного остатка к другому, как схематически изображено на стр. 384. [c.382]

Рис. 2.1. Механизм действия панкреатической РНК- азы, Обе стадии катализируются ферментом, хотя вторая стадия может также катализироваться ионами гидроксония.

Полипептидная цепь РНКазы, замкнутая четырьмя дисульфидными мостиками (рис. 82,А), принимает вследствие этого пространственную конфигурацию (рис. 82, Б), в определенной мере предопределяющую третичную структуру (рис. 82,5) этого фермента. Понять механизм действия панкреатической РНКазы помогли данные о структуре ее активного центра (рис. 82, Г). В нем связываются участки молекулы РНК, содержащие в своем составе пиримидиновые (цитидиловые и уридиловые) нуклеотидные остатки, причем парные сочетания ЦА, ЦГ, ЦЦ и ЦУ атакуются в пропорции [c.226]

В физиологической регуляции синтеза инсулина доминирующую роль играет концентрация глюкозы в крови. Так, повышение содержания глюкозы в крови вызывает увеличение секреции инсулина в панкреатических островках, а снижение ее содержания, наоборот,— замедление секреции инсулина. Этот феномен контроля по типу обратной связи рассматривается как один из важнейших механизмов регуляции содержания глюкозы в крови. На секрецию инсулина оказывают влияние, кроме того, электролиты (особенно ионы кальция), аминокислоты, глюкагон и секретин. Приводятся доказательства роли циклазной системы в секреции инсулина. Предполагают, что глюкоза действует в качестве сигнала для активирования аденилатциклазы, а образовавшийся в этой системе цАМФ —в качестве сигнала для секреции инсулина. [c.269]

Возможность образования циклических промежуточных продуктов существует только для РНК, так как ДНК не имеет гидроксидной группы при С-2. Это объясняет относительную стабильность ДНК в слабых щелочах. Панкреатическая рибонуклеаза и рибонуклеаза Т1 (табл. 7.3) также образуют и гидролизуют циклические 2, 3 -фосфаты, которые превращаются только в З -фосфа-ты. Структура и механизм действия панкреатической РНазы приводятся ниже (гл. 9). Различные типы циклических нуклеотидов, например аденозин-3, 5 -циклофосфат, как доказано, играют важную роль в процессах метаболизма (часть третья). [c.233]

Сказанное можно пояснить на примере фермента, активный центр и механизм действия которого достаточно хорошо изучены и который будет ниже детально рассматриваться, — панкреатической рибонуклеазы. Этот фермент катализирует двустаДийный гидролиз фосфодиэфирных связей в РИК, сходный в общих чертах со щелочным гидролизом этих связей. На первой стадии происходит внутримолекулярная атака атома Р на 2 -011-группу примыкающего со стороиы 3 -кислородного атома остатка рибозы с образованием циклического 2, 3 -<1)осфата и разрывом межнуклеотидноП связи. Во второй стадии происходит гидролиз пятичленного фосфодиэфирного цикла. На примере одного из простейших субстратов рибонуклеазы — уридили.п(3 — 5 )аденозина — процесс можно записать в виде [c.200]

Хотя на данном этапе методы химического гидролиза не позволяют сделать выбора между 3 —5 - и 2 —5 -межнуклеотидными связями, доказательства, по-видимому, исключительного присутствия 3 —5 -структуры были получены на основании исследований ферментативного гидролиза рибонуклеиновых кислот и простых нуклеотидных производных. Из различных источников был выделен ряд нуклеаз, которые катализируют гидролиз нуклеиновых кислот на более мелкие фрагменты. Панкреатическая рибонуклеаза [93] — один из группы ферментов, обнаруживающих высокую специфичность к рибонуклеиновым кислотам,— была тщательно изучена и дано объяснение механизма ее действия. Ранние исследования показали, что фермент действует по пиримидиннуклеозидным звеньям, так как крупные педиализуемые остатки после ферментативного расщепления рибонуклеиновой кислоты значительно обогащены пуринами [94] кроме того, выделяются пиримидиновые мононуклеотиды, но не обнаружено свободных пуриновых мононуклеотидов [75, 95, 96]. Дальнейшие исследования кислотного или щелочного гидролиза продуктов, полученных в результате последовательной обработки рибонуклеиновой кислоты рибонуклеазой и фосфомоноэстеразой предстательной железы, привели к заключению, что специфичность рибонуклеазы такова, что нуклеиновые кислоты расщепляются ею с образованием смеси пиримидиновых мононуклеотидов и пуриновых олигонуклеотидов, содержащих в качестве концевой единицы пиримидиновый нуклео-зид-2 (или 3 )-фосфат [75, 97]. [c.377]

Другая группа косвенных доказательств — это данные по изменению реакционной способности функциональных групп остатка сахара или фосфата в зависимости от природы гетероциклического основания. Такого рода различия отмечались часто, однако детальные кинетические исследования в этой области почти отсутствуют. Примером подобных исследований может служить работа Вит-целя по кинетике гидролиза динуклеозидмонофосфатов, содержащих остаток пиримидиновых нуклеозид-З -фосфатов, по сравнению с аналогичными соединениями, содержащими остаток пуриновых нуклеозид-З -фосфатов. Наблюдаемые кинетические отличия можно объяснить повышенной нуклеофильностью гидроксильной группы при С-2 пиримидиннуклеозидов за счет образования водородной связи с гетероциклическим ядром. Представления о взаимодействии карбонильной группы при С-2 пиримидина с гидроксильной группой при С-2 остатка рибозы используются для объяснения механизма действия панкреатической рибонуклеазы [c.142]

Действие панкреатической рибонуклеазы . Рибонуклеаза относится к ферментам, имеющим многофункциональную природу активного центра. Для рибонуклеазы характерно выполнение двух функций гидролазной и трансферазной. Рассмотрим механизм действия панкреатической рибонуклеазы, катализирующей гидролитическое расщепление рибонуклеиновой кислоты, иа примере гидролиза эфира цитидин-З -фосфата. [c.241]

Представителями РНКаз I являются нанкреатические РНКазы, выделенные из многих объектов. Установлена первичная структура панкреатической РНКазы быка, свиньи, овцы, жирафа, марала, косули, северного оленя, лани, шиншиллы, мьшш, крысы, морской свинки, одногорбого верблюда и нутрии. Во всех случаях, за исключением двух последних, фермент состоит из 124 аминокислотных остатков. Выяснена третичная структура некоторых панкреатических РНКаз. Панкреатические РНКазы могут быть однокомпонентными (рибонуклеаза А) и дьухкомпонентными (рибонуклеаза В, содержащая углеводный остаток с М = 1350). Механизм действия их на РНК детально исследован и является ярким дополнением к материалам гл. III, касающимся механизма действия ферментов. [c.226]

Ферментативное действие химотрипсина, как и других панкреатических протеаз (трипсина, эластазы), соответствует механизму общего кислотноосновного катализа, в котором принимают участие в качестве системы переноса заряда остатки аминокислот №5 , Авр и 8ег . Передача электронной плотности от заряженной при pH 8 отрицательно карбоксильной группы аспарагиновой кислоты через имидазольное кольцо гистидина к кислороду боковой цепи серина обусловливает повышение его иуклеофиль-ности настолько, что может осуществляться нуклеофильное воздействие на карбонильный углеродный атом пептидной связи. На промежуточно образующемся О-ацильном производном серина перенос заряда, обрывается, ио на последующей стадии деацилирования снова немедленно восстанавливается. Гидролитическое расщепление пептидной связи может быть рассмотрено как перенос ацила, при котором осуществляется перемещение ациль-иого остатка с аминогруппы на молекулу воды (рис. 3-31). [c.408]

Согласно современным представлениям, биосинтез инсулина осуществляется в 3-клетках панкреатических островков из своего предшественника проинсулина, впервые выделенного Д. Стайнером в 1966 г. В настоящее время не только выяснена первичная структура проинсулина, но и осуществлен его химический сгштез (см. рис. 1.14). Проинсулин представлен одной полипептидной цепью, содержащей 84 аминокислотных остатка он лишен биологической, т.е. гормональной, активности. Местом синтеза проинсулина считается фракция микросом 3-клеток панкреатических островков превращение неактивного проинсулина в активный инсулин (наиболее существенная часть синтеза) происходит при перемещен проинсулина от рибосом к секреторным гранулам путем частичного протеолиза (отщепление с С-конца полипептидной цепи пептида, содержащего 33 аминокислотных остатка и получившего наименование соединяющего пептида, или С-пепти-да). Длина и первичная структура С-пептида подвержена большим изменениям у разных видов животных, чем последовательность цепей А и В инсулина. Установлено, что исходным предшественником инсулина является препроинсулин, содержащий, помимо проинсулина, его так называемую лидерную, или сигнальную, последовательность на N-конце, состоящую из 23 остатков аминокислот при образовании молекулы проинсулина этот сигнальный пептид отщепляется специальной пептидазой. Далее молекула проинсулина также подвергается частичному протеолизу, и под действием трипсиноподобной протеиназы отщепляются по две основные аминокислоты с N- и С-конца пептида С—соответственно дипептиды Apr—Apr и Лиз— —Apr (см. рис. 1.14). Однако природа ферментов и тонкие механизмы этого важного биологического процесса—образование активной молекулы инсулина окончательно не выяснены. [c.268]

Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако, не только распадом гликогена. Имеются бесспорные доказательства существования глюконеогенетического механизма гипергликемии, вызванной глюкагоном. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикиназы —ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Он активирует опосредованно через цАМФ липазу тканей, оказывая мощный липолитический эффект. Существуют и различия в физиологическом действии в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений. Следует отметить, что, помимо панкреатического глюкагона, в последнее время доказано существование кишечного глюкагона, синтезирующегося по всему пищеварительному тракту и поступающего в кровь. Первичная структура кишечного глюкагона пока точно не расшифрована, однако в его молекуле открыты идентичные М-концевому и среднему участкам панкреатического глюкагона аминокислотные последовательности, но разная С-концевая последовательность аминокислот. [c.272]

Панкреатическая липаза (КФ 3.1.1.3) — это гликопротеин с молекулярной массой 48 kDa, секретируется поджелудочной железой в виде неактивного предшественника — пролипазы, имеющего рН-оптимум при 8,0—9,0. В просвете кишечника происходит активация пролипазы путем образования комплекса с низкомолекулярным белком — колипазой (10 kDa) в молярном соотношении 2 1, что способствует сдвигу оптимума pH от 9,0 до 6,0, т. е. до того значения pH в верхнем отделе кишечника, которое бывает обычно после приема пищи. Известно активирующее и стабилизирующее действие желчных кислот на панкреатическую липазу, хотя механизм его остается неясным. [c.320]

Регуляция действия панкреатических протеиназ осуществляется энтеропептидазой, секретином и холецистокинином. Именно открытие секретина в 1902 г. [29] привело к введению термина гормон для обозначения молекулы, влияющей на метаболизм не той клетки, в которой она была синтезирована, а других 1Ц1еток. Однако механизмы, благодаря которым секретин и холецистокинин стимулируют экзоци [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология