Биохимическое предопределение - Кеньон Д.
Скачать (прямая ссылка):
основная аминокислота может образовывать сополимеры с глицином, аланином,
глутаминовой кислотой и аспарагиновой кислотой. Инфракрасная
спектрофотометр и я свидетельствует об образовании разветвленных
полимеров с некоторым количеством линейных фрагментов.
РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ С ОТЩЕПЛЕНИЕМ ВОДЫ И ПОЛИМЕРИЗАЦИИ 201
Были проведены эксперименты по термической сополимеризации смеси 18
природных аминокислот. Обычно готовили безводную смесь, содержащую 2
части аспарагиновой кислоты (по весу),
2 части глутаминовой кислоты и 1 часть 16 других аминокислот в
эквнмолярных количествах 18, 91. Смесь нагревали до 170'С и выдерживали
при этой температуре в течение 6 ч. В результате получался расплав из-за
образования ппроглутаминовой кислоты. Нагревание проводили в атмосфере
азота. В ходе нагревания выделялся газ н окраска жидкости изменялась до
янтарной. Стекловидный продукт давал гранулярный осадок при растирании с
водой. Фильтрат после стояния в течение ночи промывали этанолом и
диализовалн против воды в течение 4 суток. После лиофилизации часть
продукта гидролизовали 6 п. НС1. Аминокислотный состав указан в конце
главы, в разделе, посвященном специальным проблемам. Для разделения
продуктов гидролиза полимеров была использована хроматография па
колонках. Относительное содержание серима и треонина было необычайно
низким по сравнению с их начальными концентрациями. Наличие триптофана
установлено посредством цветных реакций Гопкинса — Коула и Залков-ского.
Эту аминокислоту обычно не удается определить, так как она разрушается
при кислотном гидролизе продукта. В гидролизатах были найдены все
исходные аминокислоты, т. е. все они включались в полимер в неизмененном
виде. Однако вопрос о природе связей между аминокислотами остался
невыясненным (известно, что в биологических полимерах аминокислоты
соединены а-связью).
Помимо того что дикарбоновые аминокислоты и диаминокислоты необходимы в
качестве растворителя для реагентов, их избыток, по-видимому, каким-то
образом (пока неясно каким) предохраняет остальные аминокислоты от
разложения [91. Этот эффект исчезает, если температура реакции превышает
210 °С. Проблема термической лабильности аминокислот будет обсуждаться в
конце этой главы.
Полимеры, образованные в такой смеси 18 аминокислот, имеют весьма
интересные свойства [9], сближающие их с природными белками. Эги свойства
таковы:
1) питательная ценность для микроорганизмов (Lactobacillus arabinosus)-,
2) средний молекулярный вес в пределах от 3600 до 8600;
3) положительная биуретовая и ксантопротеиновая реакция и положительные
цветные реакции Гопкинса —Коула и Залков-ского;
4) наличие карбонильных и амидных связей (идентифицированных по
инфракрасным спектрам);
5) электрофоретическая подвижность, сходная с подвижностью бел ков;
202
ГЛАВА V
6) способность перевариваться пепсином и химотрипсином и неспособность к
автолизу (папаин и трипсин также эффективны);
7) высаливание из раствора при добавлении фосфатного буфера (0,1 моль/л,
pH 7,9), насыщенного сульфатом аммония или 3,5%-ным хлористым натрием;
8) содержание азота 13,2% (в белках оно составляет примерно 16%).
Из-за своих белковоподобных свойств описываемый продукт получил название
протеиноида. Протеиноид не проявляет никаких антигенных свойств в опытах
на морских свинках и кроликах, а также в опытах с использованием полосок
миометрия, но это может быть связано с низким молекулярным весом и
гетерогенностью продукта. Степень разветвленности полимера не
исследовалась. Во многих случаях протеиноид гидролизуется кислотой или
щелочью не полностью. Крупные молекулы протеиноида не диффундируют через
коллодиевые мембраны при диализе. Изо-электрическая точка протеиноидов,
полученных из смесей, содержащих избыток глутаминовой и аспарагиновой
кислот, лежит в области 2,8, а изоэлектрическая точка лизиновых
протеиноидов — в области 8,4.
Оказалось, что выход продукта можно повысить самыми разными способами.
Прежде всего выход продукта сополимеризации между аспарагиновой кислотой
и другими аминокислотами возрастает при добавлении фосфорной кислоты
(Н3Р04) [9, 10]. При этом небольшое количество фосфата (~0,4%) включается
в продукт реакции. Так, если смесь аспарагиновой кислоты (0,01 моль) и
глицина (0,01 моль) выдерживать при температуре 160 °С, то выход
недиализуемого продукта составляет 0,02 г, тогда как в присутствии
фосфата (1 мл 85%-ной Н3Р04) выход полимера составляет 0,12 г. Если та же
реакция проводится при 180 °С, то в присутствии фосфата выход составляет
0,44 г, а в его отсутствие — 0,25 г. В этой реакции фосфат может
выступать в качестве растворителя или кислотного катализатора либо он
может входить в состав промежуточных продуктов (фосфориламинопроизводных
или смешанных ангидридов) (фиг. 45).
Повышение выхода наблюдалось также при добавлении в реакционную смесь АТФ
или полифосфата [10, 11]. В присутствии поли-
R—СН—СООН R—СН—СООН—Р— R—СН—СО
I I II I I
