Филиппович Ю.Б. - Основы Биохимии

кислота (аса); 3-N-метилгистидин; N,N-диметилпролин; метиловые ЭфИР~I асn

иглу.и некоторые другие аминокислоты. Их структуры легко вывести исходя

из формул. приведенных в табл. 4; строение орнитина, cx.-аминоизомаслЯноЙ

и у-карбоксиглутаминовой кислот таково:

				НаС, /СООН			HO~T	11	•
					С	2	СН-СН.-СН-СООН
							НООС/		JH
			НаС/ 'NH						1
Орннтин			.·АNNИОN30М.Cn~М'~				1· K8p6oll~lIr"'YТ.M.НO"" liIICIIOТ8
				кислота
									Таблица4
	АмниоКIICJIОТЫ, DОСТORНИО встречающиеси в составе белков
								Сокращен­	Когда. кеМ и в каКОМ
Аминокислота				Формула				ное 06ООН8-
								чение	белке обнару",ена
Глицин			СН2-СООН					гли, G	.1820 r., А. Бракон­
(аминоуксусная			I						но, в желатине
кислота)			NH2
Аланин .			СНэ-СН-СООН					ала, А	1888 Г., Т. Вейль,
(а-аминопропио­				I					в фиброине шелка
новая кислота)				NHz
Валин			СН,					вал, V	1879 r., П. Шют­
(а-аминоизовале­			3 СИ-СИ-СООН						ценберже, в альбу­
риановая кислота)			СН/		t				мине
			3		NН
						2
Лейцин								лей, L	1820 r., А. Бра­
(а-аминоизокапро­									конно, В белках
новая кислота)									шерсти и мышц
		,						иле, 1	1904 Г., Ф. Эрлих,
Изолейдин		СН	-СН -СН-СН-СООН
(а-амино-j3-метил­		э	z	I		I			в фибрине крови
валериановая кис­				СНэ		NH2
лота)
Аспарагиновая		НООС-СН -СН-СООН						асn, D	1868 Г., г. Ритт­
(аминоянтарная)				2	I				хаузен, в расти­
кислота					NH2				тельном белке
lJIутаминовая		НООС-СН -си -СН-СООН						глу, Е	1866 r., г. Ритт­
(а-аминоглутаро­			2		2	I			хаузен, в расти­
вая) кислота						·NH2			тельном беmcе
Серин		НО-СН -СН-СООН						сер, S	1863 r., Э. Крамер,
(а-амино-j3-0КСИ­				2	I				в серицине шелка
пропионовая кис­					NH2
лота)
Треоинн		СНэ-СН-СН-СООН						mре, Т	1921 Г., Д. Зелин­
(а-амино-j3-0КСИ­			I		I				ский и В. Садиков,
масляная кислота)			ОН		NHz				в кератине гусино­
									ГО пера
Цистеин		HS-CH -СН- СООН						цис, С	1901 r., г. Эмбден.
(а-амино-j3-тиол­				2	I				в яичном белке
пропионовая IШс­					NH2
лота)

40

Продолжение табл. 4

Амииокнсло'rа							Сокращен­	Когда. кем и в кажОМ
			Формула				ное обозна­
							чение	белке обнаружена
Метионии	СН -S-CH -СН -СН-СООН						.мет, М. 1922 Г., Ю. Мёл­
(а-амино-у-метил­	3		2		2	I		лер, в казеине
						NH2
тиомасляная кис­
лота)
Арmиив	н N-C-NH-(CH ) -СН-СООН						арг, R	1895 Г., С. Хедин,
(а-амин..о-Б-гуани­	2	11			23	I		в кератине рога
динвалериановая	NH					NH2
кислота)
Лизив	H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-?H-COOH						ЛUЗ, К	1889 Г., Э. Дрек­
(а, Е-диаминока­						NH2		сель, в казеине
проновая кислота)
Гистидин		N-C-cн,-CH-COOH					гис, Н	1896 Г., А. Коссель
(а-амино-j3-имида­		11	11		I			и С. Хедин, в бел­
		не	сн		NНa
золилпропиqновая		'N'I						ке спермы осетра
кислота)								и казеине
		Н
Пролин		H1C-CH.					про, Р	1901 г., Э. Фишер,
(пирролидин-а­			I	I				в казеине
карбоновая кисло~		HtC		СН-СООН
			'N1
та)
			I
			Н.
Фенилаланин		pCIi-СН					фен, F	1881 г., Э. Шульце
(а-амино':j3-фенил­	СН		,с-сн,-СН-СООН					и Ю. Барбиери, в
пропионовая кис­		'сН=СН				~H2		растительном бел­
лота)								ке
		//	,
		СН-СН
Тирозин	НО-С		С-СН.-СН-СООН .				тир. У	1849 г., Ф. Бопп,
(а.амино-j3-пара­		,/				I		в казеине
оксифенил-про­		СН=СН				NH2
пионовая кислота)		СН
Триптофан	/J'						три, W	1901 г., Ф. Гопкинс
	НС	C~----4C-CH.-CH-COOН
(а-амино-j3-индо­	1 11			11		I		и Д. Коль, в казеи­
лилпропионовая	не	с	/	СН		NНa		не
кислота)	"1;:/'
		си	N

J

Важной особенностью белковых аминокислот является их оптическая ак­

тивность. За исключением глицина, все они построены асимметрично и, следовательно, будучи растворены в воде или соляной кислоте, способны вращать плоскость поляризации света. Значение удельного вращения в боль­

шинстве случаев составляет от 20 до 300 влево или вправо и лишь иногда

выражается большими или меньшими величинами. Из 17 оптически деятель­

ных белковых аминокислот 7 характеризуются в водных растворах правым ( +) и 10 левым ( -) вращением, но все они относятся к L-ряду.

Лишь в составе гликопротеинов клеточных стенок бактерий и в антибиоти­ lCax обнаружены D-сх-аминокислоты: фен, глу, ала, лей, вал, про и др.

Тонкая структура аминокислот изучена методом рентгеноструктурного

анализа. При его посредстве удалось построить объемные модели аминокислот;

41

Неполкрные

Неполкрные

ГидрокCНJI­

Диuрбоиовые и их амиды

Основные

алифатичесmе

ароматические

содержащне

Аспарагиноваll

Аспарarин

Лизии

Гmrции

Фенилаланин

Серин

кислота

Н

СН20Н'

СОО-

....z <='

_

1

)

Н.. ,CH ... ,OH~

Н... "Cl!..c...

"

~Hz

1:100

NH

О

NH+

~

OH

<r

1

z

N

С

','l

U

н

СН ОН

,

,

fHz

.~j

CH

Й

8

I

N

С

'1...

Н

...

'

CH z

CH z

Н

о

1

11

.•:& ,

СН ОН ~1'.A

.............

')j ....С...

1

z

Н,

СН

,.оН

. " [1:

•

'1'

1

~Нз

~

I ,

~ TpeOН НRН

r--:

Н

О

1

11

~

СН

НО~ Б

Глyraминовu

,

2 0-

А!UUlИИ

Н

О

Н"".,N СН

С,ОН

ССНОН;

,1~.. ~:.a

HN...CH, ..

Глyraмин

Н

&

...

Триптофаи

)

...

кислота

z

"<'>

Н,/,~СН ОН

~,,,,"'1'

1

NH

О

+ Аргииин

-

СОО-

N

С

....

Ж.:I:

'с1 '

~

NHz ~NH2

Валин

I

а

9Hz

8r.

tW.-..~

.... tr"'

CHCH~HN:..t .... ]

НО

~Hz

9Hz

' ••'1 ..

NH

~~Iw~

9Hz

С

Тирозив

H,;,CtI",OH

''8'' ,

е:.

<rH

~";A ,.

~H2

ОН

~1

z

,он

Н

~

~

H,,,,C!:I,,,OH

Н СН

С

Н,-!"СН

~

н

О

. 'jJ

N

С

•

ж

~H2

N

1

11

О

Н

8

9Hz

....... .......

N

"'с

Й

~

н

О

Н2

Н, ",С'.:! ,0-

H,,,CI:!

... ОН

N

С

ЛейцИ1l

N

с

Н

8

се

I

U

СНз

СН]

Н

О

СеросодеРZ8Щие

HNГСН~~'

~Hz

СВ)

'си

ИминокиCJIОП

Цистеин

Метионии

HC-N

З

'с11

i>Н

,,,

,

1

~H

NH

~

_

1

"'с'

1

H"N",CH..

SH

n

8 Июлейции

"2

С - СН2

CH1

z

СНI

2

~Hz

"1

I

ОН :"'""

"

Н,,,,СН

,ОН

9Hz

Н

,СН

ОН

С;Н

Н С

СН

ОН

'N 'с'

-

2

\ ...

"

N

N

СН

"

C~2",CH]

Н

О

Н

&

h

&

О

Н

О

СН

Н,,,,1СН ,ОН

N

"с

Рис. 18.

Объемные модели аминокислот. Приведенные формулы аминоmслот в какой-то мере

,I '

имитируют nростраиственные модели

, I

некоторые из них показаны на рис. 18. Степе"ь детализации представлений

О пространственной структуре. амино­

КИСЛот иллюстрирует рис. 19, на кото­

ром приведены данные о межатомных

расстояниях и валентных углах между

атомами в кристаллической модифика­

ции глицина, полученные методом рент­

геноструктурного анализа. Аналогичные

данные этим же методом получены для

всех постоянно встречающиХся в составе
белков аминокислот. На них основаны	Н]
современные представления о тонком	Рис. 19. Строение молекулы глицина в СТРУК­
строении полипептидной цепи В высших	туре а-глицина
структурах белковых молекул.	эта МОДИФНl<аЦИR ГJlицина возникает в процессе ero Itpистал­
Рентгеноструктурный анализ кри­	JIR:JalIИИ ИЗ воды при медленном испарении последней; рас­
	СТОНИНR Между атомами даны в lIalloMeтpax
сталлов аминокислот ПОКазал, что ве­

дущая роль в возникновении структуры кристаллов аминокислот и ее поддер­

жании принадлежит разветвленной системе водородных связей, возникающих

между молекулами аминокислоты, закономерно расположенными в структуре

кристалла (рис. 20). Свойство аминокислот образовывать водородные связи

сохраняет~я и тогда, когда аминокислота является составной частью полипеп­ 'l"идной цепи. Вследствие этого ВОЗllИКновение (Ж-спиральной конформации

(см. ниже) полипептИДНОЙ цепи можно рассматривать как процесс внутренней

кристаллизации полипеmида.

Если расценить 18 постоянно встречающихся в составе белков а-аминокис­ лот с точки зрения их совокупных химических свойств, то поражает крайнее разнообразие взаимодействий, возможных между их радикалами.

Радикалом аминокислоты принято называть группировку атомов в ее

молекуле, связанную с (Ж-углеродным атомом и не принимающую участия

в формировании полипептидной цепи. Химическая природа радикалов

('l"абл. 4) позволяет осуществлять реакЦИй солеобразования.<по NH2- и СООН­ группам), окисления и восстановления (по HS- и SS-группировкам), алкилиро-

. вания, ацилирования и этерификации (поNН2-, ОН-, НО-<->- и'СООН­

группам), амидирования (по СООН-группам), нитрования и галогенирования

(по ароматическим ядрам), дезаминирования посредством азотистой кислоты

(по NН2-группам), фосфорилирования и сульфатирования (по ОН-группам),

сочетания с диазосоединениями (по ароматическим и гетероциклическим

Рис. 20. Водородные связи в структуре а-глицина

Ка1ltдан ВОДОРОДН&II СВn. показана пyиrrирвоlI лини"II, аТОМ кислорода О, в верхнеll

группе молекул глнцина экранирован атомом азота. РасстоRИИЯ меЖдУ атомами даны

в нанометрах

43

ядрам) и т. п. Все эти химические процессы являются основой для химической изменчивости белковых препаратов, при обработке их соответствующими

реагентами. Некоторые из указанных реакций протекают в живых организмах

(солеобразование, окисление, восстановление, ацилирование, эт.ерификация:, амидирование, фосфорилирование).

Физические свойcrва радикалов аминокислот также весьма разнообразны.

Это :касается прежде всего дцины радикалов и их объема (табл. 5).

					Таблица5
	Характеристика радикалов аминокислот
Аминокислота	Длина.нм	Объем, нм:J	АминоkИСЛОта	Длина, им		Объем. "",'
Глицин	0,15	0,0051	Треонин	0,40		0,0631
Аланин	0,28	0,0322	Цистеин	0,43		0,0579
Валин	0,40	0,0863	Метионин	0,69		0,1121
Лейцин	0,53	0,1134	Арrинин	0,88		0,1257
Изолейцин	0,53	0,1134	' Лизин	0,77		0,1210
Аспарrиновая кислота	0,50	0,0584	Гистидин	0,65		0,0890
lJIутаминовая кислота	0,63	0,0855	Тирозин	0,77		0,1388
Серин	0,38	0,0360	Фенилаланин	0,69		0,1366
,			Триптофан	0,81		0,1755

ОТ длины, объема и взаиморасположения радикалов аминокислот, составля­ ющих белковую молекулу, зависят объем, форма и рельеф поверхности белко­

вой частицы. Радикалы гли, ала, вал, лей, иле, фен и-три неполярны, а остальных

аминокислот-полярны в той или иной мере. Это определяет степень раcrвори­

мости белков р различных растворителях. Таким образом, разнообразие радика­

лов аминокислот по химической природе и физическим свойствам тесно связано с полифункционалъностью и специфическими особенностями белковых тел.

Именно эти свойства выделяют белки из ряда других природных биополимеров

инаряду с другими особыми их качествами (биокаталитическая активность, образование сложных комплексов с другими биополимерами, способность образовывать надмолекулярные структуры, денатурация и ренатурация, дина­ мические переходы между глобулярным и фибриллярным состоянием, неисчер­

паемое разнообразие и вместе с тем высокая специфичность структуры молекул

ит. п.) обеспечивают им роль материальной основы жизненных процессов.

Если по качественному составу все разнообразие crрУКТУРныХ элементов

белковой молекулы укладывается в основном в 18 перечисленных ВЬПlIе а,­ аминокислот, то общее количество аминокислотных остатков в белковой

молекуле изменяется в широких пределах. Принимая среднюю молекулярную

массу аминокислотного остатка равной 115, легко подсчитать коэффициент

поликонденсации аминокислот при образовании белковой молекулы. Так, для

белка с М= 17000 он будет равен (17000: 115) примерно 148, для белка с М=44000-примерно 380 и т. п.

Таким образом, одни и те же 18 аминокислот и два амида-аспарагин

и глутамин-многократно повторяются в белковой молекуле, причем каждая в разной пропорции (табл. 6).

Длительное время считали, что максимальная длина полипептидной цепи

ограничена примерно тысячью аминокислотных остатков, как, например,

у ДНК-полимераз и аминоацил-тРНК-синтетаз, обладающих молекулярной

массой около 100 тыс. Да. Однако в течение последнего десятилетия ситуация резко изменилась: была расшифрована первичная структура ~- и ~'-субъединиц , ДИК-зависимой и РНК-полимеразы из 1342 и 1407 (ю. А. Овчинников и др.,

44

.. 1981), фактора VIII свертываIШЯ крови из 2332 (Г. Вехар и др., 1984) и субъедиIШЦЫ

тиреоглобулина из 2750 (М. Люк, 1985) аминокислоmых остатков в единой

полипеmидной цепи. Но и это не предел: недавно выяснена (М. Koenig et аl., 1988)

последоваreльность 3685 аминокислотных остатков в дистрофине-палочковид­

ном мембранном белке цитоскелета мышечных клеток человека. Таким образом,

некоторые белки оказались поистине гигантскими полипептидами. Вместе с тем длина непрерывной полипептидной цеIШ у подавляющего большинства белков колеблется от несколькихдесятков до нескольких сотен аминокислотных звеньев, даже если их М намного превышает 100 тыс. Да: они составлены из полипептид­

нъiХ цепей (субъеДИlШЦ) сравнительно небольших размеров.

В настоящее время детально· изучены качественныIй состав и количест­

венное содержание аминокислот у многих сотен белков. Сопоставление этих

данных позволило установить некоторые закономерности. Как правило, такие

аминокислоты, как лей, лиз, асn и глу, содержатся в белках в значительных (10-15%) количествах. Наоборот, доля три, цис и гис редко превышает 1,5-2%. Содержание остальных аминокислот колеблется обычно между

приведенными выше крайними величинами. Иле в белках почти всегда ме­

ньше, чем лей; в таких же соотношениях находится содержание в белках

гис и арг, тре и сер, а также асn иглу.

															Та6лица6
Аминокислотный состав иекоторых белков (А-процентиое содержанне
	аминокислоты, Б-число амннокислотных остатков в молекуле)
			Миorлобин человека				Пепсин				Альбумин яичный				Гемоглобин человека
Аминокислота
			А		Б		А		Б		А		Б		А		Б
Аланин			5,7		12		4,5		18		6,7		35		9,0		72
Глицин			6,3		15		8,1		38		3,1		19		4,2		40
Валин			5,3		7		7,1		21		7,1		28		10,3		62
ЛейuИн			12,2		17		10,4		27		9,2		32		14,0		72
Изолейцин			5,0		8		10,0		28		7,0		25		О		О
Пролин			4,0		5		4,9		15		3,6		14		4,8		28
Фенилалании			6,2		7		6,7		14		7,7		21		7,3		30
Тирозин			2,4		2		9,4		18		3,7		9		2,9		12
Триптофан			3,6		2		3,5		6		1,2		3		1,9		6
Серин			4,6		7		13,2		44		8,2		36		4,4		32
Треонин			2,9		4		9,5		28		4,0		16		5,2		32
Цистин			О		О		-		-		0,5		2		О		О
Цистеин			О		О		],5		4.		1,4		5		1,0		6
Метионин			2,5		3		2,1		5		5,2		16		1,2		6
Аргинин			2,7		2		1,0		2		5,7		15		З,3		12
Гистидин			8,2		9		0,5		1		2,4		7		8,8		38
Лизии			16,1		20		0,4		]		6,3		20		9,6		44
Асцарагиновая			9,2		8		16,6		44		9,3		32		9,6		30
кислота
Глутаминовая			17,3		14		11,3		27		16,5		52		6,6		24
кислота
Аспарагин			-		3		-		-		-		-		-		20
Глутамин			-		7		-		-		-		-		-		8
Итого:			1153		153		1207		341		1088		387		1050		574

Прuмечанuе. ЦиСТИВ, отмеченный в таблнце, возникает в белке при взаимодействии двух остатков цистеина с образованием дисульфидного мостика (см. ниже) и не рассматривается как самостоятельная белковаlt аминокислота.

45

Приведенные }lыше закономерности касаются белков с полным набором аминокислот. Необходимо иметь ВВИДУ, что некоторые белки характеризу­ ются совершенно специфическим аминокислотным составом. Так, например, сальмин-протамин из молок семги, на 85,2% состоит из арг, на 9,1%-из

сер и в небольших количествах содержит ала. 2ли. вал. иле и про. Фиброин

шелка тутового шелкопряда содержит (в %) 29,7 ала, 43,6 гли, 12,8 тир, 16,2

сер, тогда как процентное содержание 11 других аминокислот незначительно.

Свойства ТОГО или иного белка в значительной мере определяются набо­

ром и соотношением в нем аминОЮlслот. Некоторые из таких зависимостей

известны. Так, изоэлектрическая точка белка (см. табл. 3), т. е. рН среды, при

котором отсутствует перенос белка в электрическом поле, зависит от соот­ ношения катионных и анионных групп. Сравнительная оценка изоэлектриче­

ских точек 3()() белков показала, что их распределение подчиняется почти

симметричной одновершинной кривой С пиком при рН 4,5. Это свидетельст-_ вует о том, что у больnmн:ства природных белков дикарбоновые аминокисло­ ты преобладают над диаминокислотами, сообщая беJII(ам суммарный от­ рицательный заряд. Высокое содержание про, гли и асn в белке способствует

его хорошей растворимости в спирте; большое число полярных групп в моле­

куле белка ПРИВОДИТ к появлению эластичности и т. П.

ПЕПТИДЫ

Одним из важных химических свойств а-аминокислот, зависящим от одно­

временного присутствия в молекуле аминной и карбоксильной групп, является

их способность в определенных условиях образовывать пеПТ~I. Схема этого

процесса, протекающего по типу реакции поликонденсации, такова:

Аланин	Цистеин	Аланилnкстеин
		(дипептид)

в действительности в организме процесс идет много сложнее. При изуче­ нии обмена белков эта реакция будет рассмотрена детально. Указанная реак­ ция образования пептидов из аминокислот имеет большое значение для понимания химического строения белковых теЛ.

В результате реакции поликонденсации аминокислот можно получить со­

единения, составленные из многих аминокислотных остатков с очень высо­

кими молекулярными массами. Такие соединения называют полипептидами, а -СО--NН-группировки в них-псптидными группами или пептИДНЫМИ связями. Пептиды могут быть получены также при неполном гидролизе

белков.

Так как аминокислоты в составе пептИДов находяtся в форме ацилов, то

вназвании пеnтида им придается характерное для ацилов окончание -ил.

Название КОlЩевой аминокислоты со свободной карбоксильной группой оста­

вляют без изменений. Наименование пеnтида начинают с аминокислоты,

сохранившей свободную а-аминогруппу.

Термин пептиды сейчас утратил свое первоначальное значение, так жак

когда-то под пеnтидами понимали конечные продукты переваривания белков,

46

СН]

- CH.]-{-O-CO-NH-~H-COOH + CI-СН2--О--Ш~t[М

СНз				R
		БОК-аминокислота			Хлорметилированкый
		3			полимер
СН.]j H-O-CO-NH-~H-CO-O-CH2---O--Wt:%jjj
lн		з		R
				БОК~аминоацилполимер
СНз-С8	Н2				СНlIтие зашиты С Н2N-группы
			+ СО2	-----	аминокислоты
!нз				H2N-C H-СО-О-СН2--o-rrit~J!1
иJ06утилен					1
					R
СН.]					Аминоациллолимер
СНз-{-О-СО-NНrН--СООН
СНз				R'	ПРИСОСllиненис БОК-аминОкислоты

по освоБОllившеЙСII аминогруппе

БОК-~МИНОJ(ислота

СНз

СНз-!-0-СО-NН-СН-СО-NН-СН-СО-О-СН2~

- I	I	i
СН]	R'	R

БОК -пептидил-полимер

HBr

СНIIТИС защиты с Н2N-группы;

отщепление пеПТИllа

Дипептид

Рис. 21. Схема твердофазного синтеза пептндов и белков

т. е. ПО существу-аминокислоты. Поэтому логично было продукты перева­

ривания, составленные из двух аминокислотных остатков (пептидов), назы­ вать дипептидами, а из мпогих-полипептидами. Гораздо точнее пептиды

именовать гетерополиаминокислотами, Т. е. соединениями, составленными из

того или иного числа различных аминокислот. Однако термин пептиды проч­

но вошел в химию белков, но в новом значении.

В лабораторных условиях пептиды могут быть получены разнообразными

методами, общей чертой которых является обязательная защита в одной из

реагирующих аминокислот аминной, .а в другой-карбоксильной группы.

с тем чтобы они могли вступить в реакцию конденсации только лишь по оставшейся свободной (или активированной в результате присоединения хими­

ческого реагента) карбоксильной (СООН-) или амипной (NH2-) группе. Наи­

большую известность приобрел метод твердофазного синтеза пептидов, пред­

ложенный Р. Меррифилдом (рис. 21). СООН-группу исходной аминокислоты ЗД~ защищают присоединением к полимеру, а NН2-группу Присоединяемой

47

аМИНОКИСЛОТЫ-1'рет-изобутилоксикарбонильным (БОК) радикалом. Метод

поддается автомаmзации, и на его основе создан автоматический синтезатор,

при посредстве которого синтезируют не только пептиды, но и белки.

Из природных источников выделено несколько сотен индивидуальных пептидов и во многих случаях детально изучены их строение, свойства и био­

логическая активность. Приведем несколько примеров.

Thyтатиов ('У-глутамилцистеинилглицин, 'У-глу-цuс-глu)-один из наиболее

широко распространенных внутриклеточных пептидов, принимающий участие

в окислительно-восстановителъных процессах в клетках и переносе аминокис­

лот через биологические мембраны:

HOOC-СН-СНz-СН2	-СО-NН-СН-СО-NН-СНz-СООН
I			I		\	I
						V
NН2			CHz-SН			Остаток ГЛИЩlНа
			I
у			у
Остаток глутаминовой		Остатов: цистеина

кислоты

Глутатион открыт Ф. Гопкинсом В 1921 г. Он представляет собой кристал­ лический порошок с tпn= 190-192° С. Из раствора в 0,5.н. H 2S04 выпадает в виде нерастворимого меркаптида меди при добавлении Си20.

Приведенная выше формула соответствует так называемому восстановлен­

ному глутаmону (НS-глутатиону). В клетке наряду с восстановленной формой

глутатиона всегда присутствует окисленная форма (SS-глутаmон), переходя­

щая в восстановленную при посредстве Ферменtа-глутатиовредукт.азы:

HOOC-CH2 -NH

I

	СО
2	I	-2Н
	CH-CH2 SH ~
	I	+2Н
NHz	NН
I	I
СН-(СН2)2- СО
I
СООН
НS-Глутаmои (восстановленная. сулъфmдрильвая форма)
HOOC-СНz-NН		NH-СНz-СООН
	I	I
	СО	СО
	I	I
	CH-СНz-S-S-СН1-СН \
	I	I
	NН	NH	NНz
'1		I	I
СН- (CHz)z-СО		CO-(СН2)z-СН
I			I
СООН			СООН

SS-глутатиои (ОlИсленная. дисулъфидная форма)

Офтальмовая кислота (у-глутамил-сх-аминобутирилглицин)- антагонист

глутатиона, столь же широко распространена в природе, как и сам глутатион:

48'

кислоты
			v
		Остаток а-амино-
		масляной кислоты
		ОфтальмоваJl кислота
HOOC-CH-(CH2)2-CO-NH-CH~CO-NH-CH2-COOH
I			I	2		\	ОстатокУглицина	I
NH			СН
2			I
у	--
Остаток глутаминовои			СНз

Присутствуя В клетках в IШчтожных количествах, составляющих от 0,1 до 0,001 КOIщентрации глутатиона, офтальмовая кислота действует как ингиби­

тор в процессах, идущих с участием глутатиона.

Карвозин ([3-алаIШЛГИСТИДИН; [3-ала-гuс)-пептид, содержащийся в мышцах

животных:

H,N-CH,-CH2-CO-NH-CH-COOH

•	I
Ос_к P·UI"""I	СНа
	I
	C-N
	n	n
	не	сн

,/

N

I

н .

Он препятствует накоплению и устраняет продукты перекисного окислеlШЯ липидов, участвует в поддержании буферной емкости мышечного сока, уско­

ряет процесс распада утлеводов в мышцах и в виде фосфата вовлекается

в энергетический обмен в мышце. Впервые вьщелил карнозин из мышечной

ткани и выяснил его строение В. с. Гулевич.

Роль пептидов в процессах жизнедеятельности крайне многообразна. Мно­

гие из IШХ служат гормонами (см. гл. ХII), некоторые представлены сильней­ шими ядами (яды змей, жаб, улиток, пауков, насекомых, высших грибов,

микробов), мощными антибиотиками, рилизинг-факторами (способствуют синтезу и высвобождеlШЮ гормонов), регуляторами клеточного делеlШЯ. пере­ носчиками молекул и ионов через биологические мембраны, регуляторами психической деятельности. Значительное число природных пептидов синтези­

ровано; кроме того, искусственным путем получены сотни их аналогов, неко­

торые из которых обладают более сильным биологическим действием, нежели

их натуральные предшественlШКИ. И те и другие находят широкое прак­ тическое применение. На рис. 22 приведено строение некоторых из них.

СТРУКТУРА БЕЛКОВОЙ МОЛЕКУЛЫ

Среди большого числа разнообразных гипотез лишь одна выдержала

испытаlШе временем-это полипептндная теорИJI строения белковой молекуJIы'

впервые предложенная э. Фишером (1902) на базе выдвинутых А. я. Данилев­

ским идей о роли ~G-NН-связей в строении белка. Согласно этой теории

белковые молекулы представляют собой гигантские полипептиды, по­

строенные из нескольких десятков, а иногда и сотен остатков постоянно

встречающихся в составе белков аминокислот (см. табл. 6).

49