Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980

Молекулы, из которых мы состоим
Белки
Полипептиды

Последовательность, в которой соединяются мономерные звенья при полимеризации 100 и более аминокислот, представляет собой первичную структуру белков. Мономерные звенья цепи называются аминокислотными остатками — в ходе полимеризации каждая аминокислота теряет молекулу Н₂О¹. Полипептидная цепь обычно имеет одну свободную аминогруппу на одном конце цепи и свободную карбоксильную группу — на другом. Однако иногда эти группы связываются одна с другой, что приводит к образованию циклического пептида. Пептиды называются в соответствии с составляющими их аминокислотными остатками, начиная от остатка, несущего концевую аминогруппу. Так, L-аланил-L-валил-L-метионин представляет собой пептид со следующей структурой:

¹ Строго говоря, теряется одна молекула воды на пептидную связь, т. е. в сумме получается на единицу меньше числа аминокислотных остатков.

РИС. 2-1. Полная аминокислотная последовательность цитоплазматической аспартат-аминотрансферазы из сердца свиньи. Состав полипептида: Lys_19, His₈, Arg₂₆, (Asp+Asn)₄₂, Thr₂₆, (Glu+Gln)₄₁, Pro₂₄, Gly₂₈, Ala₃₂, Cys₅, Val₂₉, Met₆, Ile₁₉, Leu₃₈, Tyr₁₂, Phe₂₃, Trp₉. Мол. вес одной цепи равен 46 344. Молекула холофермента представляет собой димер с мол. весом 93 147. Она содержит 2 молекулы связанного с белком кофермента пиридоксальфосфата (гл. 8, разд. Д), присоединенного к лизину, который заключен на рисунке в рамочку. (Овчинников Ю. и др., FEBS Lett., 29, 31—33, 1973; Doonan S. et al., FEBS Lett., 38, 229—233, 1974.)

Заметим, что этот трипептид, как и каждая аминокислота, является биполярным ионом. Та же структура в сокращенном виде записывается следующим образом: Ala-Val-Met. В такой записи N-концевой аминокислотный остаток ставится слева, а С-концевой — справа.

Напомним, что последовательности аминокислот в цепях белков всегда точно заданы генетически. Знание аминокислотной последовательности очень важно для понимания поведения специфических белков. По этой причине в последнее время усилия многих биохимиков направлены на определение последовательностей сотен белков. Одним из крупных белков, для которых эта задача решена, является у-иммуноглобулин человека, содержащий 446 остатков в одной цепи и 214 — в другой. Полная аминокислотная последовательность другого белка приведена на рис. 2-1. На рис. 2-2 даны последовательности некоторых небольших пептидных гормонов и антибиотиков.

РИС. 2-2. Структура нескольких природных пептидов. Окситоцин и вазопрессин — гормоны нейрогипофиза (задней доли гипофиза); адренокортикотропин — гормон аденогипофиза (передней доли гипофиза). Гормоны аденогипофиза выделяются под действием особых стимулирующих факторов (releasing factors), которые синтезируются в гипоталамусе в ответ на нервную стимуляцию. Здесь приведена структура двух стимулирующих факторов. Обратите внимание, что укарбоксильные группы N-концевых глутаматов в результате взаимодействия с соседней концевой — NН₂-группой образуют циклические амидные (пироглутамильные) группы. (Guillemin R., Burgus R., Sсi. Am.. 227, 24—33, Nov. 1972.) Грамицидин S—это антибиотик, синтезируемый бактериями Bacillus brevis. Сурфактин представляет собой депсипептид (содержащий сложноэфирную связь); это поверхностно-активный антибиотик, синтезируемый бактериями Bacillus subtilus. (Hochster R. M., Kates M., Quastei J. H., eds., Metabolie Inhibitors, Vol. 3, p. 312, Academic Press, New York, 1973.)