Главная / Молекулы и клетки / Ферменты, переваривающие белки / Последовательность аминокислот

Последовательность аминокислот

09.09.2015г.

Хотя последовательность аминокислот еще ничего не говорит о трехмерной структуре белка, она очень важна для специалиста в области химии ферментов. Зная аминокислотную последовательность, можно, например, определить аминокислотные остатки, прямо или косвенно участвующие в ферментативном катализе, а также (в случае зимогенов химотрипсиногена и трипсиногена) установить расположение тех пептидных связей в молекуле, которые расщепляются при активации. Так, химотрипсиноген превращается в химотрипсин в результате разрыва связи между 15-м и 16-м аминокислотными остатками цепи. Активация трипсиногена сопровождается расщеплением связи между 6-м и 7-м остатками. О дополнительных точках разрыва в молекуле химотрипсиногена мы скажем ниже.

Важным свойством линейных полимеров аминокислот является их свертывание с образованием поперечных связей в одной или нескольких точках. Подобные поперечные связи, или мостики, очень важны для трехмерной структуры белка. Мостик возникает при замыкании дисульфидной (— S — S —) связи между двумя атомами серы остатков аминокислоты цистеина.

Два таких остатка (они могут быть расположены в разных местах полипептидной цепи), соединенные дисульфидной связью, образуют остаток цистина. В молекуле химотрипсиногена содержится пять остатков цистина (или десять остатков полуцистина), образующих внутримолекулярные связи в пяти различных точках цепи. Расположение этих дисульфидных мостиков показано на рис. 8 (вверху слева). В молекуле трипсиногена — 12 остатков полуцистина и, следовательно, 6 мостиков, но нам пока известно точное расположение только трех из них.

Активные центры

Как только была установлена аминокислотная последовательность химотрипсиногена и трипсиногена, начались попытки установить локализацию остатков гистидина и серина, входящих в активные центры этих двух молекул. Было показано, что в молекуле химотрипсиногена «активные» остатки гистидина находятся в положениях 40 и 57; в более короткой молекуле трипсиногена — в положениях 29 и 46. В обоих белках промежуток между двумя активными остатками гистидина абсолютно одинаков, кроме того, в обоих остатки гистидина расположены рядом с остатками цистина; благодаря дисульфидным связям полипептидная цепь изгибается в этих участках таким образом, что два гистидиновых остатка оказываются тесно сближенными.

В химотрипсиногене цистиновый мостик соединяет остатки цистеина в положениях 42 и 58; при этом в молекулярной цепи образуется петля. Такая же петля имеется в молекуле трипсиногена — благодаря дисульфидному мостику между остатками цистеина в положениях 31 и 47. Оба остатка гистидина расположены в начале петли и могут совместно играть роль доноров электронов при гидролизе белка.


«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка





Читайте далее: