Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
196
н
К*"ч«
С*-Ц ^
Фенил- Гуанидогруппа глиоксаль аргинина
9.2.8. Модвфюшфи индола н триптофане
Индольная группировка весьма, лабильна, в частности она претерпевает деструкцию при фотосенсибилизированном окислении. Среди химических методов упомянем реакцию с о^китрофепилсульфепилхлсн ридом, которая протекает по о-углеродному атому пиррольной части индола: (
<ж с---------------с—сн2-
I II II
no2
Индольная группа о-Нитрофенилсульфенил-
трИптофана хлорид
no2
Заканчивая краткий обзор реагентов; используемых при модификации отдельных аминокислотных остатков в белках, отметим, что ко многим аминокислотам этот метод вовсе неприменим.- Таковы все Ъ’ид-
1 jC NH СН2 2“ \ У
H“0“C—NH
I
СбН5
Продукт присоединения
рофобные аминокислоты, глицин, пролин. Нет общих подходов к
модификации серина, треонина, аспарагина и глутамина.
\
. • , ' г
9.3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ХИМИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ
I » . • ‘ '
I
Необходимо еще раз подчеркнуть, что приведенные выше данные о реакЦиях функциональных Трупп белка ориентировочны. За исключением, возможно, образования меркаптидоб, эти реакции ’ не могут рассматриваться как строго специфичные. Ввиду этого истолкование результатов химического модифицирования представляет большие возможности. Как правило, необходимо разделение продуктов модификации, за которым должна следовать локализация мбдифицирован-ных 'аминокислотных остатков путем фрагментации белка и выделения пептидов, содержащих остаток реагента.' Экстраполяция результатов, полученных при действии тех или иных реагентов на функциональные группы в модельных структурах — аминокислота^, Пептидах и даже белках, весьма опасна, особенно если речь идет о компонентах активных центров, поскольку химические сёойс^ва таких групп могут быть сильно видоизменены вследствие их участия в системе нЬковалентных взаимодействий.
9.3.1. Химическое модифицирование как способ выявления роли функциональных групп белка
Как отмечалось, в исследовании структуры и. функциональных свойств белка данный- метод в значительной мере вытесняется еайт-специфическим мутагенезом (белковой инженерией)- Тем не менее при изучении механизма действия многих белков начальные сведения, о функционально значимых аминокислотных остатках были получены именно методом химического модифицирования. Так, участие карбоксильных'групп Двух остатков аспарагиновой кислоты в аспартильных протеиназах было впервые продемонстрировано при помощи специфических реакций с производными диазоацетамида и диазокетонами, при изучение сериновых протеин аз огромную роль сыграло выявление особой роли остатка серина, специфически реагирующего с. диизопро-пилфторфосфаТом и т.д. Эти результаты в дальнейшем подтвердились рентгеноструктурными исследованиями и сайт-специфическим мутагенезом. Нет сом^еция, что метод химической модификации будет и в дальнейшем играть ответственную роль, в особенности при поиске функционально важных структур в новых семействах белков.
198
Это обусловлено тем, что функционально активныё центры, как правило, содержат' ансамбли групп, функциональные группы в Необычном окружении, что изменяет, делает нестандартными их_химические свойства. Именно f долгому поиск аминокислотных остатков, обладающих аномальной реакционной, способностью, составляет важный этап исследования белка. ,
В то же время следует учитывать еще одну трудность, внутренне присущую трактовке результатов, полученных, любым, методомг модифицирования. Получив данные о том, что присоединение к некоей группе белка заместителя &ч вызывает характерное изменение его функциональных свойств, нешример утрату активности, нелегко определить, произошло л,и это вследствие блокирования данной функцио^ нальной группы или же в результате введения остатку, & в.ддодую точку белка, где его присутствие недопустимо (например^ из-$% вызываемых этим заместителем стеричёских осложнений). Расчет, на то, что применение, реагентов с очень небольшими радикалами Д.снимет пррб-лему, вряд ли оправдан, так как помехи вовсе не обязательно связаны с,размерами. Это делает результаты химического модифицирования не всегда однозначными. Заметим, что и ‘ метод сайт-специфи^еского мутагенеза сопряжен с лтакой же неопределенностью. Впрочем, это осложнение может быть снято, если удается использовать не, один, а серию реагентов с принципиально различными R.
