ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соств и аминокислотная последовательность из "Биоорганическая химия" Пептиды и белки представляют собой соединения, построе ные из остатков а-аминокислот. Условно считают, что пептид] содержат в молекуле до 100 (что соответствует молекулярно массе до 10 ООО), а белки — свыше 100 аминокислотных остатко (молекулярная масса от 10 000 до нескольких миллионов). [c.344] Пептидную или белковую молекулу формально ( ) можн представить как продукт поликонденсации а-аминокислот, проте кающей с образованием пептидной (амидной) связи межд мономерными звеньями. [c.344] Конструкция полиамидной цепи одинакова для всего много образия пептидов и белков. Эта цепь имеет неразветвленно строение и состоит из чередующихся амидных (СОЫН) и мети новых (СН) групп. Один конец цепи, на котором находите аминокислота со свободной ЫНа-группой, называют N-кo н ц о м другой, на котором находится аминокислота со свободной СООН группой, — С-к о н ц о м. Пептидные и белковые цепи принято за писывать с Ы-конца. [c.344] Иногда пользуются специальными обозначениями на Ы-кон-це пишется ЫНз-группа или только атом водорода Н, а на С-конце — либо полностью СООН-группа, либо только гидроксильная ОН-группа. [c.345] При единообразно построенной полиамидной цепи специфичность пептидов и белков определяется двумя важнейшими характеристиками — аминокислотным составом и аминокислотной последовательностью. [c.345] Аминокислотный состав устанавливается путем анализа пептидных и белковых гидролизатов в основном хроматографическими методами. В настоящее время такой анализ осуществляется с помощью аминокислотных анализаторов. [c.345] Амидные связи способны гидролизоваться как в кислой, так и щелочной средах (см. 7.3.3). Пептиды и белки гидролизуются с образованием либо более коротких цепей — это так называемый частичный гидролиз, либо смеси а-аминокислот при полном гидролизе (рис. 11.1). Щелочной гидролиз практически не используется из-за неустойчивости многих а-ами-,нокислот в этих условиях. Обычно гидролиз осуществляют в кислой среде. Любые пептиды и белки полностью гидролизуются при нагревании в запаянной амАуле (в вакууме или атмосфере азота) с 20% хлороводородной кислотой при нагревании до температуры 110°С в течение 24 ч. Некоторые а-аминокислоты могут претерпевать изменения и в кислой среде, например в этих условиях триптофан полностью разрушается. [c.345] В организме белки пищи расщепляются полностью, поскольку для жизнедеятельности используются только свободные а-ами-нокислоты. [c.346] В настоящее время известен механизм действия пищеварительного фермента химотрипсина, расщепляющего пептидные связи, образованные ароматическими а-аминокислотами (фенилаланин, тирозин, триптофан) с другими аминокислотами. [c.346] Каталитическая роль химотрипсина обусловлена наличием в активном центре системы переноса заряда, образованной тремя сближенными в пространстве аминокислотными остатками— гистидина ( з-57), серина (5ег-195) и аспарагиновой кислоты (Азр-102). [c.346] Ключевую роль в этой системе выполняет Н1з-57 за счет кислотно-основных свойств имидазольного кольца (см. 10.2). [c.346] В присутствии субстрата в этой системе происходит перенос протона гидроксильной группы 5ег-195 к Н1з-57, а от него соответственно к А8р-102, вследствие чего возрастает нуклеофильность атома кислорода бокового радикала 5ег-195. [c.346] В результате нуклеофильной атаки по карбонильному атому углерода пептидной группы субстрата образуется промежуточное тетраэдрическое соединение I, в котором затем происходит разрыв амидной связи С—N за счет протонирования атома азота с участием Н1з-57. [c.346] Стадию расщепления пептидной связи называют также стадией ацилирования, поскольку активный центр фермента оказывается блокированным ацильной группой субстрата. Следую- Щая стадия — стадия деацилирования — осуществляется в при- сутствии молекулы воды, которая занимает место ушедшего аминного продукта. [c.347] Нуклеофильность молекулы воды повышается за счет включения ее в систему переноса, заряда. Гидроксидион при этом атакует карбонильный атом углерода ацильной группы с образованием промежуточного тетраэдрического соединения (на схеме оно не приводится) и последующим отщеплением ацильного продукта и освобождением фермента. [c.348] Первичная структура определяется путем последовательного отщепления а-аминокислот с какого-либо конца цепи и их идентификации. [c.348] Довольно хорошо разработаны химические способы отщепления а-аминокислот с Ы-конца. [c.348] Метод динитрофенилирования — исторически первый способ отщепления и идентификации N-концевой а-аминокислоты в виде ДНФ-производного (см. 11.1.4), предложенный Ф. Сейгером (1945). [c.348] Преимущество метода Эдмана состоит в том, что при отщеп-1ИИ каждой концевой а-аминокислоты остальная часть пептид-й молекулы не разрушается и операции по отщеплению можно вторять. [c.349] Вернуться к основной статье