Биологический каталог




Биологическая химия

Автор Д.Г.Кнорре, С.Д.Мызина

.

3.2. Пять гидрофобных остатков в ?-цепи и 12 в В-цепи (см. рис. 31).

3.3. Так как на один виток спирали приходится 3,6 аминокислотных остатка, можно представить диаграмму распределения аминокислот вдоль цели ?-спирали в виде круга, содержащего 18 секторов, каждый из которых соответствует определенной аминокислоте (рис. 131). Из диаграммы видно, что одна поверхность ?-спирали оказывается полярной, а другая — гидрофобной. Такая структура своей гидрофобной областью будет легко взаимодействовать с гидрофобными липидами и в то же время ее полярная область будет обеспечивать растворимость в плазме крови.

3.4. Стабильность ?-спирали определяется природой пространственно сближенных аминокислот в положениях (i — 2), (? — 4), (г — 5) и (г — 4 — 5), (г — 2 — 5). При замене произойдут следующие изменения:

1. При первой замене стабильность вероятнее всего не изменится, так как заменяемые аминокислотные остатки одной природы — гидрофобные.

2. Стабильность ?-спирали при второй замене уменьшится, так как массивный остаток Тгр вызовет стерические напряжения в укладке сближенных аминокислотных остатков.

438

Рис. 131. К задаче 3.3

3. ?-Спираль разрушится с большой вероятностью, так как наличие в положениях 1 — 4 двух массивных ароматических аминокислот вызовет сильные стерические затруднения в укладке додекапептида в о-спираль.

4. ?-Спираль разрушится из-за электростатического дестабилизирующего отталкивания двух положительно заряженных аминокислот — аргинина и лизина.

5. ?-Спираль стабилизируется электростатическим взаимодействием положительно заряженной аминокислоты лизина с отрицательно заряженной глютаминовой кислотой.

3.5. Структура тРНК, специфичной к тирозину, представлена в виде Склеверного листа> на рис. 132. Основное отличие заключается в увеличении дополнительной петли.

3.6. 1. Появление объемного заместителя у С8 гетероцикла вызывает переход анти-конформации в cuw-конформацию

что нарушает образование водородных связей в дуплексе. Это значительно снизит стабильность дуплекса.

2. Модификации будут подвергаться тимидин и гуанозин:

Эта модификация полностью нарушает образование водородных связей у ? и G,a так как данный декануклеотид содержит два G и три Т, то образование дуплекса невозможно.

3. При переаминировании с однозамещенным амином NH2R возможно образование двух конформеров, один из которых сохраняет способность образовывать водородную связь. Поэтому стабильность дуплекса снизится незначительно.

При переаминировании с двузамещенным амином NHR2 модифицированный цитозин полностью теряет способность образовывать третью водородную связь с гуанозином, при этом комплекс будет слабее.

4. У производного аденина, содержащего в положении 2 аминогруппу, появляется способность образовывать дополнительную водородную связь с тимином, т.е. пара 2-NH2-??? будет образовывать три водородные связи, как и пара G^C, что значительно увеличит стабильность дуплекса.

3.7. Бромацетальдегид и глиоксаль реагируют с гетероциклами по атомам, участвующим в образовании водородных связей в двойной спирали ДНК. Модификации аденина и гуанинов свидетельствуют о нарушении двойной спирали и образовании однонитевых структур, в которых 11-аденин и 10'- и . 12'-гуанины не участвуют в образовании комплементарных пар.

439

G *

С G

Om«G

G

С С С I I I G G G

AOH

с

С A

pG-C G-C U-A G-C G-C G-C G-C

\

С

и

G-C C-G и CVCA

?-? G-C U ? С

А-Ч»

и с. с.

? ? ? A G G

С

и

А

G С

А*

G*

U

Рис. 132. К. задаче 3.5

Так как данный фрагмент имеет обращенные повторы, то, очевидно, при суперспирали-зации образуется структура типа <крест> (рис. 133), в которой 11-аденин и 10'- и 12 '-гуанины не участвуют в образовании водородных связей.

А

ЮС С12

9 А ? 13

«СОК

7 ? А 15

i 2 з 6 ? Alt 192021

GCTAGCAATT -

CGA ? С G ? ? А А -

2,'??,*?6'? ? * r ?

IfA! Г

14' G С 8-

1ГТ А Ч

trG GiOf ?

II'

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Рис. 133. К задаче 3.7

Рис. 134. К задаче 3.8

3.8. График в координатах Скэчерда представлен на рис. 134. Константа ассоциации 1,7· КИМ"1; число центров связывания 1.

440

3.9. Простейшая схема аффинной модификации биополимера ? реагентом может быть записана в виде

? + ?^±?? (jy, РХ —> P(jfc). Эта схема содержит четыре частицы, и, следовательно, процесс должен описываться четырьмя уравнениями. Одно из них - условие квазиравновесия

MIL-г m

[рх] ~??' ?1)

два уравнения материального баланса

[Р] + [РХ] + [??] = [Р]о, (2) [X] + [РХ] + [??] = [Х]0 (3)

и четвертое уравнение - кинетическое

^• = 4W

Так как [Х]0 > [Р]о,то [X] я [Х]0. Тогда из уравнений (1) и (2) следует, что

rpvi- [р1о - [?2!

1 +??/[?]?'

и кинетическое уравнение приводится к виду

^ = ттж71хь([Р1°-[Р2])'

или

?= 1 + 1/[х]о №b-tpzl)-

Глава 4

4.1. См. рис.135.

4.2. УДФ-Г>глюкуронатч--УДФ-Ь-идуронат. Фермент имеет шифр 5.1.3.12, относится

к классу изомераз. Рациональное название: УДФ-глаюкуронат 5 '-опимераза.

4.3. Схема синтеза 6-аминопенициллановой кислоты представлена на рис. 136. L-a-Аминоадипинат является алкилирующим агентом, отдает СО2. На первой стадии работает синтетаза, так как происходит образование двух пептидных связей, на второй стадии -оксидоредуктаза, так как для циклизации необходимо отщепление 4 атомов водорода, на третьей стадии - гидролаза.

4.4. Схема синтеза представлена на рис. 137. Числа рядом со стрелками указывают шифр фермента, катализирующего соответствующую стадию.

4.5. Схема взаимопревращений одноуглеродных производных тетрагидрофолата имеет

вид

THF -2-TTrN5.N10-CH2-THF 7T&N5-CH3-THF

(6.3.4.3.1 HC00H. (1.5.1.5.) n adp*

j атф 1

N10-HCO—THF ('3Н52°9; N5, ? 10 -С?—THF

Тетрагидролтер! Дигидроптери

>ин, 0}~Л -----

н, Н20~А '-----J

|*iir4sfpCHJ—сн-соо-он

Аскорбат Дегмдроаскорбат,

норадреналин S—AdoMet S—AdoHcy

?--------------1

I |рСН—CHjNHCH, I

OH

АДРЕНАЛИН

?-------------_____?

Рис. 135. К задаче 4.1

Глава 5

5.1. Если бы репликация протекала по дисперсионному механизму, то после первого удвоения результат соответствовал бы наблюдаемому и при полуконсервативном механизме, т.е. ДНК занимала бы промежуточное положение между <Стяжелой> и <легкой> фракциями. Однако при втором удвоении все молекулы ДНК опять будут иметь одинаковую 442

оос-сн-(сн,),-соо" ¦ "оос—сн —сн,—sh ¦ "оос-сн-сн-сн,

nh; nh; ни; сн,

L-о-аминаадилинат L-цисгенн L-аалнн

оос-сн-(сн,),-с nh,*

С .../СН\Лп

NH— СН

I

о* ^n^ch-c^

соо"

сн,

сн,

оос—сн—(сн,],-с ^ch-hc^ \ /сн,

nh

нн;

иэопенициллнн N

соо"

6-аминопеницмллановая кислота Рис. 136. К задаче 4.3

плотность и занимать промежуточное положение между полосой, наблюдаемой после первого удвоения, и полосой <легкой> ДНК.

5.2. Последовательность мРНК: 5'—GGUUGGGUUUAUGGUAGGUAAG. Последовательность аминокислот, считывающаяся с инициирующего ко дона: Met—Val—Gly—Lys.

Последовательность аминокислот, оканчивающаяся кодоном-терминатором: Gly—Тгр—Val—Туг—Gly—Arg. Этот фрагмент ДНК может участвовать в кодировании аминокислотных последовательностей для двух белков со сдвигом рамки считывания.

5.3. Так как синтез белка оборвался после Ala, то это, очевидно, вызвано тем, что в мутантной ДНК вслед за кодоном Ala вместо кодона Тгр (UGG) возник кодон^герминатор (UAG). Вероятно, при репликации напротив профлавина, которой не комплементарен ни одному из нуклеотидов, полимераза случайным образом встроила аденозин между ? и G и возник кодон-^герминатор.

5.4. 5 '-G AUG A AAGUU-3'.

5.5. Так как в системе не хватает фактора транслокации G, то после синтеза первого

сн,

VH-CO-COO-prr—г HO-CH.-C-CO-COO"

___С-NAOP-H

П.Г1.1«] Г

N-» NADP*

НОСН,- С(СН,1,- сн - соо"

(-Ala. АТФ

О АДФ АТФ ?

-о- ? - оси,- cichj,- сн - coHHCH.ch.coo- *r^/jri носн, - с|сн,), - си - сомн - ch.ch.coo-

он

о

II

- l с»1. ЦТФ ¦цдф

лаиююмат

"о - ? -осн,-с(Сн,ь- сн - соннсн.сн,- сомн - сн - соо"

-? он CH.-SH

-0 _ ? -OCH, — C(CHjh— CH — COHHCH^H.CONHCH.CH.SH

? ?

¦о

он

.— АТФ

о о

Ado-O- "-О- Р-О - СН, - С(СНО, - СН - COHHCH.CH.COHHCH.CH.SH

-о "О он

дефосфокофермент А

?-----ilr АТФ

nh2

¦-1

СО

о-н.с

I

о=р-о"

I

0 О OH j______________

1 о=р-о-o=f-o- А-

0-CH,-ClCHJ),-CH-CONHCH1CH1-COHHCHICH,SH

он

кофермент А

Рис. 137. К задаче 4.4

дипептида Met—Phe трансляция прекратится, причем этот пептид будет ковалентно связан

с фенилаланиновой тРНК.

5.6. Сайт узнавания эндонуклеазы рестрикции Bam HI имеет последовательность GGATCC, которая кодирует дипептид Gly—Ser. Для того чтобы нарушить сайт узнавания, достаточно заменить один из нуклеотидов. Учитывая, что Gly кодируется четырьмя кодонами GGN, a Ser — кодоном UCN, где N - любой из четырех нуклеотидов, то достаточно 444

N-(NADH)

Рис. 138. К задаче 6.1

синтезировать к этой последовательности олигонуклеотид, в котором в сайте узнавания в третьем положении будет стоять U, С или G либо в шестом положении - A, U или G, и далее провести сайт-специфичный мутагенез, предварительно переклонировав этот ген ?· фаге ?13.

5.7. Так как необходимо ввести липкие концы в фрагмент ДНК, который вставляется по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции EcoRl, то первым аминокислотным остатком должен быть Asn (кодон AAU). Кодон второго аминокислотного остатка должен начинаться на U, т.е. это могут быть Phe, Leu, Ser, Туг, Cys, Trp. И лишь третий аминокислотный остаток может быть любым.

Глава 6

6.1. См. рис. 138.

6.2. Гипотетическая модель работы активного центра триозофосфатизомеразы представлена на схеме

?: н р-н :? х-н о н-х \/ //

сн сн

х-н с=о н-х

I

CHjOPOj

z+

?: н-с-он :?

СН7ОР07~

где ? - акцептор протона (Glu", Asp", Cys", His): ?—? - донор протона (Glu, Asp, Cys, His*); Z* - положительно заряженный аминокислотный остаток (Lys, Arg).

6.3 Зависимость ? - s представлена в координатах s/v - s на рис. 139. Из графика получены значения К = 2-Ю"8 М, итах = 2,2-10"6 М/мин.

6.4. Зависимость l/? - 1/s представлена на рис. 140. Ингиби

страница 105
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Биологическая химия" (8.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(28.04.2017)