Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
I
СН2 СН3 СН3
_> | | - ¦ -
NH2~C—CO-Phe- NH—С—C0~Phe~ 0=С—СО-Phe—... + NH3
1 ' . ,
Дегидроаланил- Иминопирувоил- Пируво^ил-к
Производные гисгидиндекарбоксилазы
. . I 1
Следует подчеркнуть, что собственно расщепление полипептидной цепи происходит в этом случае без участия воды, негидролитическим путем. Интересно, что у других ферментов аминокислотного обмена — лиаэ, отщепляющих аммиак от фенилаланина или гистидина с образу ванием соответствующих непредельных кислот (коричной в случае фенилаланина или урокаиновой в случае гистидина), наблюдается похожее превращение, которое приводит, однако, не к расщеплению пептидной цепи, а к образованию дегидропланина, по-видимому, стабилизированного в пространственной структуре фермента. Вероятно, предшественником дегидроаланина в Этих случаях является активированное производное серина или цистеина. Дегидроаланин в таких ферментах входит в состав каталитического центра, выступая в качестве электрофильной группы. Заметим, что электрофильные Группы не свойственны традиционно построенным белкам.
юЛ
V ;Ф
11.2. ИОДИРОВАНИЕ ОСТАТКОВ ТИРОЗИНА
Эта реакция характерна для тиреоглобулина — высокомолекулярного белка, содержащегося в щитовидной железе и являющегося источником тироксина — гормона, влияющего на обменные процессы в тканях. Процесс начинается с избирательного иодирования немногих остатков тирозина в этом белке под действием иода, который образуется в свою очередь при окислении иодид-иона, катализируемом пероксид азой;
256
I I +21-» II I
DH СН H—С С—H
'V*
I I
CH2 CH2
Дииодтирозин
-NH—CH—C0-
-NH—CH—CO-
Pl од далее атакует ОН-группу тирозина по радикальному механизму и, отщепляя водород с образованием HI, оставляет неспаренный электрон на кислороде тирозина. Этот электрон способен перемещаться по ароматической системе сопряженных связей и может быть локализован в пара-положении, что приводит к разрыву связи С “СН2 по так называемому юмолитическому пути. Затем весь ароматический фрагмент, имеющий неспаренный электрон в пара-положении, внутримолекулярно переносится на кислород пространственно сближенного остатка дииод-тирозина:
НО
1^4-1 I
с—Н
н > 'V'
'¦/ ! н—
Ароматический фрагмент дииод-тирозина
О*
I
1-с/СЧ-1
+ 11 I
н-c с—н
I "
СН2
I
—NH—СН—С0-
Остаток дииод-тирозина
НО
I
l-tf'' ^С-1
II I Продукт ре-
Н—С С-Н “ ™“
роксин,
встроенный
в пептидную
цепь тирео-
глобулина
I
I—^С-1
II I
н—с с—в
|“2
—NH—СН—СО-
257
На модельных пептидах показано, что выход этой реакции, протекающей неферментативно, зависит от относительного расположения остатков тирозина, которое в тиреоглобулине, видимо, особенно благоприятствует процессу (для чего оба ароматических ядра должны быть копланарны). Иодированию и превращению в тироксин преимущественно подвергаются в этом белке остатки Туг-5, 1291, 2555, 2748.
Высвобождение тироксина из тиреоглобулина происходит под действием специфической аспартильной протеиназы, содержащейся в щитовидной железе.
11.3. ОБРАЗОВАНИЕ ОСТАТКОВ 7-КАРБОКСИГЛУТАМИНОВОЙ
КИСЛОТЫ
Такая реакция происходит в некоторых животных белках, функционирование которых требует образования комплекса с ионами кальция. Она состоит в прямом включении СО2 в 7-метиленовую группу остатка глутаминовой кислоты:
со2 + соон -> н соон
I \ /
СН2 СН
I I
СН2 СНг
I I
-NH-CH—СО- —NH—СН—СО—
Глутаминовая кислота 7-Карбрксиглутаминовая кислота
Эта реакция, протекающая только в присутствии витамина К, свойственна протромбину и многим другим белкам системы свертывав ния крови, в которых карбоксилированию подвергаются несколько (обычно около 10) остатков глутаминовой кислоты в амин окон цейОм участке полипептидной цепи. Остатки 7-карбоксиглутаминовой кислой ты за счет двух сближенных карбоксильных групп могут образовывать комплексы с ионами кальция, связанными в то же время с фосфолипид дами клеточных мембран. Таким образом, ионы кальция выступают как своеобразные мостики, способствующие концентрированию белк&в системы свертывания крови на поверхности клеток, что облегчает и* взаимодействие друг с другом: .ч
