Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БХ учебник Николаев.pdf
Скачиваний:
579
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
15.53 Mб
Скачать

2 4 Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы

построен из остатков глицина, около х приходится на остатки пролина и оксипролина. В хромосомах содержатся белки гистоны, примерно на х построенные из остатков лизина и аргинина.

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКОВ

П ервичной структурой называют порядок чередования (последовательность) аминокислотных остатков в белке. Даже идентичные по длине и аминокислотно­ му составу пептиды могут быть разными веществами. Например, из двух амино­ кислот — аланина и тирозина — можно построить два пептида: Ala-Tyr и Tyr-Ala. Из трех аминокислот можно получить шесть различных по первичной структуре трипептидов. Число изомеров полипептида, построенного из п разных аминокис­ лот, равно числу перестановок из п элементов, т. е. nl При п = 20 число возмож­ ных изомеров равно 2«1018. Если учесть, что в составе пептидной цепи каждая из аминокислот может встречаться больше одного раза, то число изомеров становит­ ся невообразимым. Возможность составления разных белков из аминокислот так же неисчерпаема, как возможность составления разных фраз из букв алфавита. Однако в живой природе реализуются не все эти возможности. В организме чело­ века, по приближенным оценкам, имеется около 50 ООО разных белков.

Первичную структуру белка можно изучать с помощью фенилтиогидантоинового метода. Он основан на реакции фенилизотиоцианата (ФИТЦ) с а-аминокис- лотами, в которой образуются фенилтиогидантоины аминокислот (ФТГ-амино- кислоты, рис. 1.6).

R H

ОН

ФИТЦ а-аминокислота

ФТГ-аминокислота

Рис. 1.6. Реакция фенилизотиоцианата с а-аминокислотами

Фенилизотиоцианат реагирует не только со свободными аминокислотами, но и с N-концевой аминокислотой пептидов, отщепляя ее от пептида. Если, например, анализируют тетрапептид к—I—т —п, то реакция проходит следующим образом:

ФИТЦ + к—I—m—п - ФТГ-к + l-m -n .

После реакции выделяют ФТГ—к и идентифицируют его; допустим, он ока­ зался ф енилтиогидантоином аланина. Теперь мы можем записать последова­ тельность исследуемого тетрапептида так: A la -1—т —п. Затем таким же образом исследуют оставшийся после первой реакции трипептид I—m—п и узнают второй аминокислотный остаток, и т. д. Созданы автоматические приборы — секвенаторы, позволяющие с использованием этой реакции изучать первичную структуру

Глава I. Строение, свойства и функции белков

2 5

пептидов длиной до нескольких десятков аминокислотных остатков. Более круп­ ные белки сначала фрагментируют, изучают структуру отдельных фрагментов, а затем выясняют последовательность фрагментов в исходной белковой молекуле.

Один из методов ф рагм ентирования основан на применении бромциана (CNBr). Это вещество избирательно расщепляет пептидную связь, образованную

ю

Ala

-

P ro

-

Prn

-

Ser

--V a l

-

Phe

-

Ala

-

G lu

-- VaI

-

P ro

•-

Gln

 

Ala

-

Gln

-

P ro

--

V a l

--

Leu

-

V al

-

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P he

-

Lys

-

Leu

-

H e

- - Ala

- Asp

-

Phe

-

A rg

-- Glu

-

Asp

•-

P ro

--

Asp

-

P ro

■ Arg

--

Lys

 

-V al

-

Asn

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

Leu

-

G ly

 

Val

-

G ly

- - Ala

-

T yr

-

Arg - T h r - -

Asp

-

Asp

--

Cys --

 

G ln

-

P ro

- T r p

- V a l

-

Leu

-

P ro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Val

- V a l

-

Arg

-

Lys

V al

-

G lu

-

G ln

-

A rg --

Ile

-

Ala

--

Asn --

 

Asn

-

Ser

-

Ser

--

Leu

--

Asn

-

H is

-

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G lu

- T y r -

Leu

-

P ro

He

-

Leu

-

Gly

-

L eu --

Ala

-

G lu

--

P he --

 

A rg

-

T h r

-

C ys

--

Ala

--

Ser

-

A rg

-

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

Leu

-

Ala -

Leu

-

Gly

- Asp -

Asp

-

Ser

-

Pro

Ala

-

Leu

--

G ln --

 

G lu

-

Lys

-

A ig

--

V a l --

 

G ly

-

G ly

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Val

-

G ln -

Ser

-

L e u

- - G l y -

Gly

-

T h r - G l y

- Ala

-

Leu

--

A rg --

 

He

-

Gly

-

Ala

--

G lu - -

 

Phe

-

Leu

-

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ala

-

A rg -

T rp

- T y r -

- A s n -

Gly

-

T h r -

Asn --

Asn

-

Lys

--

Asp --

 

T h r

-

Pro

- V a l

■- T y r - -

 

V al

-

Ser

-

 

 

 

 

 

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

Ser

-

P ro

-

T h r

- T r p -

- G lu -

Asn

-

His

-

Asp --

G ly

- V a l

--

P he --

 

T h r

-

T h r

-

Ala

--

G ly --

 

Phe

-

Lys

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

170

 

Asp

-

He

-

Arg

 

Scr

- - T y r -

Arg

- T y r

- T r p - -

Asp

-

T h r

--

G lu --

 

Lys

-

Arg

-

Gly

-

Leu --

 

Asp

-

Leu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G ln

-

Gly

 

P he

-

Leu --

Ser

-

Asp

-

Leu -

G lu --

Asn

-

Ala

--

P ro --

 

G lu

-

Phe

-

Ser

--

He

- - Phe

- V a l

-

 

 

 

 

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leu

-

H is -

Ala

■ Cys

■- Ala

-

H is

-

Asn -

P ro --

T h r

-

G ly

--

T h r --

 

Asp

-

Pro

-

T h r

--

P ro --

 

Glu

-

G ln

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220

 

 

 

Т ф

 

Lys

 

Gln

 

He

-- Ala

-

Ser

-

VaI

-

M et--

Lys

-

Arg

-

Arg --

 

Phe

-

Leu

-

Phe

-

P ro --

 

Phe

-

Phe

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

230

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Asp

-

Ser

-

Ala

- T y r - -

G ln -

Gly

-

Phe -

Ala --

Ser

-

G ly

■• Asn --

 

Leu

-

G lu

-

Lys

■-

Asp --

 

Ala

-

T rp

-

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ala

- H e

-

Arg

- T y r - -

P h e -

Val

-

Ser

-

G lu - -

Gly

-

Phe

-

G Iu --

 

Leu

 

Phe

-

Cys

--

Ala

-

G ln

- V a l

-

 

 

 

 

 

 

 

260

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

270

 

 

 

 

 

P he

-

Ser

-

Lys

 

Asn --

Phe -

G ly

-

Leu - T y r - -

Asn

-

G lu

--

A rg --

 

V aI

-

Gly

-

Asn

--

Leu -

T h r

-

Lys

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Val

-

Ala

-

Lys

-

G lu --

P ro -

Asp

-

Ser

- H e

-- Leu

-

Arg

- Val

--

Leu

-

Ser

-

Gln

-

M e t--

 

G ln

-

Val

 

290

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

He

-

V al

-

Arg

 

V al --

T h r -

T rp

-

Ser

-

A sn --

P ro

-

Pro

-

A la

--

Gln

-

Gly -

Ala

-

A rg --

 

He

- Val

 

 

 

 

 

 

 

31 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

320

 

 

 

 

 

 

 

Ala

-

Arg

 

T hr

 

Lcu --

Ser

-

Asp

-

P ro

-

G lu --

Lcu

-

P he

--

H is --

 

Glu

- T r p

-

T h r

■- G l y - -

 

Asn

-

A rg

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

330

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

340

 

Lys

-

T h r

 

M et -

A la --

Asp -

Arg

-

He

-

Leu --

Ser

-

Nfet

--

A rg --

 

Ser

-

Glu

-

Leu

■-

A rg --

 

Ala

-

A rg

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leu

-

G lu -

Ala

-

L eu --

Lys

~

T hr

-

P ro

--

G ly --

T h r

- T r p

-

Asn --

 

His

-

Ile

- T h r

-

A sp --

 

Gln

-

He

-

 

 

 

 

3G0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

370

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G ly

- M e t-

Phe

-

Ser --

Phe -

T h r

-

Gly -

Leu --

Asn

-

P ro

■-

Lys

• -

G ln

- V a l

-

G lu

--

T y r - -

 

Leu

-

He

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

380

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

390

 

 

 

Asn

-

G lu -

Lys

-

H is --

Ile

-

T y r

-

Leu -

L eu --

P ro

-

S cr

--

G ly --

 

Arg

-

He

-

Asn

-

M e t--

 

Cys

-

G ly

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leu

-

T h r -

T h r

-

Lys --

A s n -

Leu

-

Asp - T y r

- ■Val

-

A la

-

T h r --

 

Scr

-

He

-

H is

--

G lu --

 

Ala

- V a l

-

 

 

410

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T h r

-

Lys -

Ile

-

Gln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.7. Первичная структура аспартатаминотрансферазы

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.