Инсулин, ферментативное расщепление

Данные, полученные при изучении продуктов ферментативного расщепления инсулина [108], указывают на то, что для проявления биологической активности, возможно, не требуется полной сохранности молекулы инсулина. Такие исследования представляют большой интерес и могут оказаться полезными для расшифровки механизма действия инсулина. [c.29]

Путем сложных анализов, включающих и кислотный гидролиз и ферментативное расщепление, Зангер и его сотрудники Л. Смит и Руфь Китаи в конце концов поместили мостики на соответствующие места и получили полную картину строения инсулина, схематически представленную на фиг. 1,5. Так в первый раз биохимику удалось определить расположение аминокислот в молекуле белка. Это достижение представляется поразительным тому, кто работал в этой области 10 лет назад. [c.99]

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]

Выяснение их строения облегчалось в значительной мере благодаря тому, что строение самого инсулина уже было установлено. При определении стрепогениновой активности выделенных пептидов оказалось, что активность H-Ser-His-Leu-Val-Glu-OH (фрагмент 9—13 цепи В инсулина) составляет 85 единиц/мг, H-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-OH (фрагмент 9—15 цепи В инсулина) — 98 единиц/мг и H-Leu-Val- ys-Gly-Glu-Arg-ОН (фрагмент 17—22 цепи В инсулина) в окисленной форме — 200 единиц/мг. Другие пептиды, также обладающие стрепогениновой активностью, были выделены позднее из гидролизатов, полученных ферментативным расщеплением казеина [123, 124, 827, 1557], рибонуклеазы [1539] и гемоглобина [1155]. Довольно высокая стрепогениновая активность была обнаружена у биологически активных пептидов окситоцина и вазопрессина [2584], а также у нескольких фрагментов окситоцина [2587] (ср. табл. 14). [c.348]

Была исследована способность еще нескольких белков к образованию правильной структуры после восстановления дисульфидных связей. Для всех них кроме инсулина, явно выпадающего из общей картины, были получены сходные результаты. На рис. 1.11 показана структура инсулина она состоит из А-цепи, содержащей 21 остаток, и В-цепи, содержащей 30 остатков. А- и В-цепи соединены между собой двумя дисульфидными мостиками. Кроме того, в А-цепи имеется мостик между полуцистинами 6 и 11. При денатурации инсулина его цепи перепутываются, н гфи реокислении не удается получить достаточного количества нативного белка. Следует иметь в виду, однако, что in vivo инсулин синтезируется как белок-предщественник — проинсулин (см. рис. 1.11). Далее эта молекула подвергается ферментативному расщеплению, фрагмент из остатков с 31-го по 63-й удаляется, и получается функционально активный иноглин. При восстановлении и реокислении проинсулина иммунологическая активность, свойственная нативному белку, восстанавливается. Более того, обрабатывая такой проинсулин трипсином, можно получить биологически активный инсулин. Таким образом, дисульфидные связи самопроизвольно формируются в проинсулине и затем сохраняются в инсулине. Без них инсулин не способен принять нативную конформацию. Возникает естественный вопрос находится ли инсулин в термодинамически наиболее стабильной конформации, по крайней мере в отнощении расположения дисульфидных связей [c.274]

Другим примером является инсулин, который не удается ренату- рировать, если его нативные дисульфидные связи были разрушены тиолами или если их структура менялась при ферментативных воздействиях [101]. Этот факт стимулировал поиски предшественни->ка, который был действительно обнаружен в форме проинсулина 442]. Проинсулин стабилен к действию фермента дисульфидизомеразы (рис. 4.3) в опытах по денатурации — ренатурации он самопроизвольно повторно свертывается [443]. Протеолитическое расщепление проинсулина in vivo приводит к инсулину, стабильность которо-го обеспечивается энтропийным вкладом его нативной системы связей "S—S (разд. 8.3). Лабильность структуры инсулина имеет, по-види- мо.му, физиологическое значение [444], поскольку скорость инактивации является фактором, контролирующим степень и продолжительность действия гормона. [c.183]

Принцип этого метода в основном тот же, что и принцип метода, примененного Сенгером для определения последовательности аминокислот в молекуле инсулина. Вначале дыхательную цепь разделяют на фрагменты или механически (методом ультразвука), или путем разрушения липидного цемента детергентами, спиртами или дезоксихолевой кислотой. Затем фрагменты разделяют с помощью ультрацентрифугирования. Определяя химические и ферментные свойства этих фрагментов, можно реконструировать последовательность реакций интактной дыхательной цепи. Этот метод был впервые чрезвычайно успешно применен Грином и его сотрудниками. В целях удобства работу проводили почти исключительно на митохондриях животных. Дыхательная цепь особенно легко поддается расщеплению в некоторых точках, указанных на фиг. 62 буквами. При расщеплении в точке А из дыхательной цепи высвобождаются пиридинпротеиды, образуя фрагмент ( переносящую электрон частицу ), уже не способный окислять промежуточные продукты цикла Кребса, но получивший теперь способность окислять НАД-На (в отличие от интактных митохондрий). Таким образом, при расщеплении в точке А удаляются пиридин-протеиды, необходимые для дегидрирования кислот цикла Кребса, но в то же время открываются участки, пригодные для окисления НАД-Нг. Многочисленные исследования были проведены с так называемой переносящей электрон частицей . Расщепление в точках В Л О приводит к образованию фрагмента, обладающего сукци-нат-цитохром-с-редуктазной активностью, но не активного по отношению к связанным с пиридиннуклеотидами субстратам. Обычно наблюдается хорошее соответствие между ферментативной актив- [c.225]

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]

Для рещения этой задачи было необходимо заново подвергнуть всю полипептидную цепь рибонуклеазы ферментативному гидролизу, но уже с помощью другого фермента. Если вначале использовался трипсин, то далее расщепление проводилось химотрипсином. Получемые в ходе химотриптического гидролиза пёптиды выделяли в чистом виде и исследовали на чередование аминокислотных остатков. Цель этой гигантской работы состояла в получении нескольких серий пептидов, частично перекрывающих друг друга. Располагая такими сериями перекрывающихся пептидов, можно определить не только последовательность аминокислотных остатков в отдельных пептидах, но п места сшивок самих пептидов в единой полипептидной цепи.. Говоря иными словами, удается установить порядок чередования остатков в первичной цепи целого белка. Заметим при этом, что часто приходится прибегать к гидролизу цепи с помощью третьего (пепсин), а иногда и четвертого (папаин) фермента. Именно этим путем была расшифрована первичная структура А- и В-це-пей инсулина (рис. 13, 14), рибонуклеазы, цитохрома С и других белков. [c.86]

В результате ферментативного воздействия, определяли последовательно после каждого отщепления Ы-концевого остатка по методу Эдмана (см. гл. 6). При изучении гемоглобина (Брауницер был удачно применен последовательный гидролиз белка разными про-теолитическими ферментами. В этом случае на белок действовали трипсином, а затем полученные пептиды гидролизовали пепсином, специфичность которого значительно повышали, ограничивая время реакции. Методические трудности, связанные с фракционированием сложных гидролизатов и определением полной структурной формулы белка, были преодолены в результате упорного труда нескольких групп ученых. Мы теперь знаем полную аминокислотную последовательность инсулина, глюкагона, рибонуклеазы, гемоглобина, белка вируса табачной мозаики, а также кортикотропина и других пептидных гормонов приближаются к завершению работы по установлению строения папаина, лизоцима, химотрипсиногена, трипсииогена, цитохрома с успешно продвигается изучение некоторых других белков. Изучение последовательности аминокислот проводилось на частичных кислотных гидролизатах или на гидролизатах, полученных при действии различных протеолитических ферментов. Чисто химические методы избирательного расщепления пептидных цепей не имели до сих пор значительного успеха, и эта область остается еще нерешенной задачей пептидно химии. [c.117]

Сейджер с сотр. при изучении строения инсулина (см. стр. 162) предпочитали кислотное расщепление ферментативному, так как считали, что ферменты вызывают вторичный синтез пептидов и перегруппировки пептидных связей, что может привести к неверным результатам. Однако это мнение оказалось необоснованным. Ферменты используются очень интенсивно, и до сих пор не было замечено, что их действие сопровождается побочными реакциями, в то время как кислоты могут вызывать инверсию дипептидных последовательностей и в некоторых случаях такие побочные реакции, как деструкция триптофана и перегруппировки аспарагина [c.81]

Другой важный аспект синтеза ферментов связан с посттрансляционным процессингом. Например, сахарозоизомаль-таза построена из двух полипептидных цепей, каждая из которых обладает ферментативной активностью. Эти полипептиды образуются из единого предшественника в результате протеолитического расщепления [1297]. Для образования активного инсулина также необходим процессинг проинсулина. [c.41]

Вторичная специфичность и структура субстратов. Имеется очень немного публикаций, в которых количественно прослеживается связь структуры удаленных от расщепляемой группы остатков и скорости ферментативного катализа. На качественном уровне исследована зависимость скорости расщепления В-цепи инсулина, а также трипсиногена карбоксильной протеазой из Aspergillus saitoi [880]. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология