Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БИООРГАНИКА / модификация белков_лекция_17_18_16.ppt
Скачиваний:
58
Добавлен:
06.06.2015
Размер:
8.43 Mб
Скачать

Для О-гликозидов этих аминокислот имеется тенденция к -

конфигурации (a). В коллагене, углеводный остаток присоединен к гидроксилизину (б).

 

OH

 

à)

HO

O

 

 

 

 

HO

 

 

NH

 

MeCONH

O

 

CH2CH

 

 

 

 

 

 

CO

 

OH

NHCHCO

á)

 

(CH2)3

HO

O

 

 

O CH

 

HO

 

 

OCH2NH2

OH

O

HO

OH

OH

В щелочных условиях О-гликозиды серина и треонина легко претерпевают -элиминацию

N-гликозиламидная связь относительно устойчива в мягких щелочных и кислотных условиях, но расщепляется при более жестком гидролизе (2 н. HCl, 100 0С, 10–12 мин или 0,2–2 н. NaOH, 100 0С, 16 ч). В связи с этим следует иметь ввиду, что значительное количество углеводов будет разрушаться в жестких условиях гидролиза, используемых при аминокислотном анализе. Если для белка присуще аномальное поведение при гель-фильтрации, ультрацентрифугировании, измерении ультрафиолетового поглощения, то его можно “заподозрить” в принадлежности к гликопротеинам и последующее определение стратегии секвенирования проводить с учетом данного типа модификации.

РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ

Посттрансляционная модификация, включающая стадию йодирования приводит к образованию тироидных гормонов щитовидной железы: тироксину и 3,3’,5-трииодтиронину. Биосинтез их протекает по механизму окислительного сочетания фенолов из двух определенным образом расположенных остатков иод-L-

тирозина в белковой молекуле тироглобулина. Ниже представлена схема синтеза йодтиронинов.

Т и р о г л о б у л и н

 

 

 

 

Т и р о г л о б у л и н с Д И Т

 

 

 

 

 

 

 

Т и р о г л о б у л и н с Т 4

 

 

с о с т а т к а м и т и р о з и н а

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

H

 

 

I +

 

O

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

2 O 2 ,

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

т и р о п е р о к с и д а з а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

H

 

 

Й о д и р о в а н и е

К о н д е н с а ц и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

 

 

O

H

 

 

 

 

O

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

к

з о

ц

и т

о з

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т и р о г л о б у л и н

 

Л и з о

с о м

ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

и

о

с и

н т

е з

 

В

т

о

р

и

ч

н

а

я

 

 

 

 

 

 

л

и з о

с

о

м

а

 

 

 

 

 

 

 

б

е

л

к а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

Р

 

 

 

Ф о л л и к у л я р н о е

T 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п р о с т р а н с т в о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

К

р о

в

ь

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Тироглобулин – гликопротеин с молекулярной массой 660 кДа, содержит 115 остатков тирозина, синтезируется в базальной части клетки и хранится во внеклеточном коллоиде в тироидных фолликуллах. Под действием тиропероксидазы окисленный йод реагирует с остатками тирозина с образованием монойодтиронинов (МИТ) и дийодтиронинов (ДИТ). Две молекулы ДИТ конденсируются с образованием тироксина (Т4), а МИТ и ДИТ с образованием трийодтиронина (Т3). Йодтиреоглобулин транспортируется в клетку путем эндоцитоза и гидролизуется ферментами лизосом с освобождением тироксина и 3,3’,5-трииодтиронина.

В крови йодтиронины находятся в связанной форме в комплексе с тироксинсвязывающим белком. Только 0,03 % Т4 и 0,3 % Т3 находятся в свободном состоянии. Биологическая активность йодтиронинов обусловлена несвязанной фракцией. Транспортные белки служат своеобразным депо, которое может обеспечить дополнительное количество свободных гормонов. Йодтиронины регулируют рост и дифференцировку тканей и энергетический обмен. Их синтез и секреция регулируется гипоталамо-гипофизарной системой. Повышение скорости синтеза йодтиронинов приводит к развитию базедовой болезни, основными симптомами которой является мышечная слабость, потеря массы тела, повышенный аппетит, повышение температуры тела. Гипофункция щитовидной железы в раннем детстве приводит к задержке физического и умственного развития – кретинизму. У взрослых снижение уровня синтеза йодтиронинов проявляется в сонливости, снижении толерантности к холоду, увеличению массы и снижению температуры тела.

Тиреоглобулин с Т4

NH

 

I

I

 

 

 

HC

H2

O

OH

C

C

O

I

I

 

 

Тиреоглобулин с ДИТ

OH OH

I I I I

I2, H2O2

лактопероксидаза

CH2

O

 

CH2

O

H

C

H

C

C

N C

N

H

 

 

H

 

 

 

O

 

 

 

O

P

O

 

 

 

O

 

 

ATP

протеинкиназа

H2C O

N C C

H H

 

 

OH

 

 

OH

 

 

 

 

I

I

 

I

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

pH 8 - 9

 

 

I

 

CH2

O

 

CH2

O

pH 8 - 9

N

C

C

N

C

C

 

H

H

 

H

H

 

OH

O

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

O

 

N Br

Br

Br

Br

Br

 

 

O

 

H2C

O

pH 8 - 9

 

 

N

C

C

 

H2C

O

H

H

 

N

C

C

 

 

 

 

 

 

H

H

 

 

C(NO2)4

 

 

O

C CH3

 

OH

O

 

O

 

 

 

N

CH3

 

 

 

 

N C

 

 

 

 

NO2

 

 

 

 

H2C

O

 

H C

O

 

 

 

 

2

 

N

C

C

N

C

C

H

H

 

H

H

 

 

H2C

O

N

C

C

H

H

O

 

 

Окислительно-восстановительные реакции

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.

РЕАКЦИИ ГИДРОКСИЛИРОВАНИЯ

ГИДРОКСИЛИРОВАНИЕ ЛИЗИНА, ПРОЛИНА, АСПАРАГИНА

Перенос гидроксильного радикала ОН от Fe3+ ОН к С Н

приводит к гидроксилированию боковой цепи аминокислотного остатка, которая не является электрондонорной и не выступает в качестве нуклеофила. Монооксигеназы, катализирующие реакцию гидроксилирования, присоединяют гидроксильный радикал стереоспецифически.

Окисленные остатки пролина и лизина играют важную роль в образовании водородных связей в трехнитевой пространственной структуре белка соединительной ткани коллагена. Окисление происходит в последовательностях Pro- Gly и Lys-Gly. 4-гидроксипролин встречается на порядок чаще, чем 3-гидроксипролин.

Помимо этого гидроксилирование определенных аминокислотных остатков играет роль в функционировании индуцированного гипоксией транскрипционного фактора HIF (hypoxia inducible factor). Этот белок активируется в условиях

недостатка кислорода. Он индуцирует транскрипцию большого количества генов, в том числе гена, кодирующего белок эритропоэтин, стимулирующий образование эритроцитов из клеток-предшественников, усиливая перенос кислорода к клеткам, страдающим от гипоксии.