78. Проблема синтеза белков
Причины невозможности получения белков синтетическим путем.
1. Причина – в чрезвычайной сложности белковых молекул.
2. Чтобы получить заданный белок, необходимо выяснить его аминокислотный состав, установить первичную структуру, т. е. порядок чередования аминокислот, определить пространственную конфигурацию белковой молекулы и искусственно воспроизвести все это.
3. Установление аминокислотного состава белков путем их гидролиза – наиболее легкая задача.
4. Первый белок, у которого удалось расшифровать первичную структуру, был инсулин (1954 г.), регулирующий содержание сахара в крови.
5. На установление порядка чередования аминокислот в инсулине было затрачено почти десять лет.
6. Его молекула состоит из двух полипептидных цепочек, одна из которых содержит двадцать один аминокислотный остаток, а другая – тридцать.
В настоящее время расшифрована первичная структура уже значительного числа белков, в том числе и более сложного строения:
1) синтез веществ белковой природы был впервые осуществлен на примере двух гормонов гипофиза (вазопрессина и окситоцина);
2) это полипептиды с небольшой молекулярной массой, состоящие каждый всего из девяти аминокислот.
Большим научным достижением явился синтез инсулина и рибонуклеазы.
О сложности таких синтезов свидетельствует тот факт, что для получения, например, одной из полипептидных цепочек инсулина потребовалось осуществить 89 реакций, а для получения другой – 138.
Синтез белков в организме осуществляется при помощи других высокомолекулярных веществ – нуклеиновых кислот.
В настоящее время искусственное получение белков осуществляется посредством микробиологического синтеза:
1) размножаясь в соответствующей питательной среде, некоторые микроорганизмы могут создавать обильную белковую массу;
2) на отходах гидролизного производства спирта из древесины, например, выращивают кормовые дрожжи для животноводства;
3) быстро развивается микробиологический синтез белков на основе использования парафинов нефти;
4) при помощи микроорганизмов производятся и другие вещества, например некоторые аминокислоты, витамины;
5) использование продуктов микробиологического синтеза в животноводстве позволяет значительно повышать его продуктивность.
Третичная структура поддерживается взаимодействием между функциональными группами радикалов полипептидной цепи.
Например, при сближении карбоксильной и аминогруппы может образовываться солевой мостик, карбоксильная группа с гидроксилом дает сложноэфирный мостик, атомы серы образуют дисульфидные мостики.
Смотрите также
Химия и Стоматология
Зубоврачевание является одним из древнейших разделов
медицины. Как показывают результаты исследований костей раннего периода,
заболевания кариесом и парадонтитом встречались во все времена, ...
Элементарная биохимия
БИОХИМИЯ (биологическая химия) – биологическая наука, изучающая
химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, их превращения
и связь этих превращений с деятельностью органо ...