12 важных открытий в эволюционной биологии за последний годЩепотка Соли
Научно-популярная лекция Александра Маркова
1 июля 2017, Санкт-Петербург
1) Новости космических «фабрик» по производству органики
2) Очередные древнейшие следы жизни на Земле
3) Можно ли обучить бактерию фотосинтезу?
4) Проектирование живых существ с желаемыми свойствами
5) Эксперимент, показывающий пользу полового размножения
6) Влияние неандертальских генов на здоровье современных людей
7) Как был найден предок эукариот?
8) Почему мы не умираем от вредных мутаций?
9) Почему пора пересмотреть историю человеческого рода?
10) Более позднее, чем ожидалось, появление кислородного фотосинтеза
11) Что общего у голых землекопов и «голых обезьян»?
12) Почему гены, способствующие получению хорошего образования, отсеиваются отбором?
12 важных открытий в эволюционной биологии за последний годЩепотка Соли
Научно-популярная лекция Александра Маркова
1 июля 2017, Санкт-Петербург
1) Новости космических «фабрик» по производству органики
2) Очередные древнейшие следы жизни на Земле
3) Можно ли обучить бактерию фотосинтезу?
4) Проектирование живых существ с желаемыми свойствами
5) Эксперимент, показывающий пользу полового размножения
6) Влияние неандертальских генов на здоровье современных людей
7) Как был найден предок эукариот?
8) Почему мы не умираем от вредных мутаций?
9) Почему пора пересмотреть историю человеческого рода?
10) Более позднее, чем ожидалось, появление кислородного фотосинтеза
11) Что общего у голых землекопов и «голых обезьян»?
12) Почему гены, способствующие получению хорошего образования, отсеиваются отбором?
Основные задачи и методы нанобиотехнологии (Университетские субботы - 01.03.14)MSPU
Основные задачи и методы нанобиотехнологии
Профессор Кафедры биоорганической химии и биотехнологии Кутузова Н.М.
Биолого-химический факультет МПГУ 2014
Термодинамика — это феноменологическая наука, опирающаяся на обобщения опытных фактов. Процессы, происходящие в термодинамических системах, описываются макроскопическими величинами (температура, давление, концентрации компонентов), которые вводятся для описания систем, состоящих из большого числа частиц, и не применимы к отдельным молекулам и атомам, в отличие, например, от величин, вводимых в механике или электродинамике.
Основные задачи и методы нанобиотехнологии (Университетские субботы - 01.03.14)MSPU
Основные задачи и методы нанобиотехнологии
Профессор Кафедры биоорганической химии и биотехнологии Кутузова Н.М.
Биолого-химический факультет МПГУ 2014
Термодинамика — это феноменологическая наука, опирающаяся на обобщения опытных фактов. Процессы, происходящие в термодинамических системах, описываются макроскопическими величинами (температура, давление, концентрации компонентов), которые вводятся для описания систем, состоящих из большого числа частиц, и не применимы к отдельным молекулам и атомам, в отличие, например, от величин, вводимых в механике или электродинамике.
Митин В.Н., Козловская Н.Г., Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А., Мещерякова В.В. Онкологический научный центр Российской Академии медицинских наук
Хохлов В.Ф., Кулаков В.Н. Институт биофизики Минздрава России
Зайцев К.Н., Портнов А.А. Московский инженерно-физический Институт
Лекция кандидата биологических наук, научного сотрудника лаборатории медицинской биофизики Института биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси Александры Скоробогатовой. Александра – активный популяризатор научного знания, участница проектов Наука вне себя и Научный Ринг. Библионочь-2017 "Ночь открытий".
В опухоль вводят бор, затем облучают пучком тепловых нейтронов высокой интенсивности.
В результате захвата бором тепловых нейтронов возникает вторичное излучение, которое поражает клетки опухоли.
"Митохондриальная недостаточность и дезорганизация внутриклеточного метаболиз...rnw-aspen
Доклад с XVI Межрегиональной научно-практической конференции "Искусственное питание и инфузионная терапия больных в медицине критических состояний" 21-22 апреля 2016 г.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ «ЭНОАНТА» ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ТОКСИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВО...Александр Ст
Среди хронических болезней человечества онкология занимает второе место в мире по смертности (после сердечно-сосудистых заболеваний). Ежегодно только в Украине диагностируется более 150 000 случаев заболеваний раком [1].
В практике клинической онкологии подавляющее большинство пациентов подлежат проведению лекарственной цитостатической терапии - либо как самостоятельного метода лечения, либо в комбинации с другими основными методами — хирургическим и лучевым. Противоопухолевые препараты не обладают достаточной специфичностью воздействия, поэтому каждый из цитостатиков имеет обширный спектр побочных эффектов [2,6,8,9,10,13]. Спектр токсических проявлений противоопухолевой терапии очень широк (ВОЗ классифицируют более 20 видов побочных действий противоопухолевой химической и лучевой терапии), а степень
2
проявлений может быть очень значительной. Практически все противоопухолевые препараты обладают более или менее выраженной гематологической токсичностью (поражение системы кроветворения), многие -гепатотоксичностью (повреждение функций печени) [3,4,6,10].
Все осложнения цитостатической терапии снижают качество жизни, а некоторые (тяжелые формы гематологической токсичности, нефротоксичности и др.) представляют непосредственную угрозу для жизни пациента. Такая особенность противоопухолевой терапии ставит вопрос о поиске новых фармакологических средств - протекторов для профилактики и борьбы с ее токсическими проявлениями [14].
The correction of Cisplatinum induced nephrotoxicity and hemotoxicity by grape polyphenol concentrate “Enoant”
Solyanik G.I., Pyaskovskaya O.N., Todor I.N., Dasyukevych O.I., Chekhun V.F. The goal of the study was to investigate the ability of grape polyphenols to reduce the injuries of normal tissues by Cisplatinum. It was shown that food concentrate of grape polyphenols “Enoant” provided significant protective effect on Cisplatinum-induced hemotoxicity and nephrotoxicity by increasing a red blood cell production, normalizing leukocyte level and improving a renal function. “Enoant” did not stimulate metastasis while showed antitumor activity against two tumor strains.
MACROMOLECULAR COMPOUNDS AND GELS. A manual for students and graduate students of biotechnology training and medical universities (in Russian) Authors: Belova EV, German KE, Afanasyev AV, Slyusar OI, Solodova EV
2018 History of technetium studies in Russia Anna KuzinaKonstantin German
Lecture is about the History of technetium studies in Russia and Anna Kuzina 100 anniversary of birthday
Technetium separation in milligram, gram and kilogram ammounts 1957 - 1993
Proceedings and selected lectures 10th intern symp technetium rheniumKonstantin German
Proceedings and selected lectures of the 10th International Symposium on Technetium and Rhenium – Science and Utilization, October 3-6, 2018 - Moscow – Russia, Eds: K. German, X. Gaona, M. Ozawa, Ya. Obruchnikova, E. Johnstone, A. Maruk, M. Chotkowski, I. Troshkina, A. Safonov. Moscow: Publishing House Granica, 2018, 518 p.
ISBN 978-5-9933-0132-7 December 2018
Aleksey Buryak. WELCOME ADDRESS FROM IPCE - RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES Andrey Romanov. WELCOME ADDRESS FROM THE MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION OF RUSSIAN FEDERATION Mikhail Igorevich Panasyuk. ANNA KUZINA: BIOGRAPHY. K.E. German. PROF. ANNA FEDOROVNA KUZINA – 100TH ANNIVERSARY OF BIRTHDAY T. Yoshimura, M. Seike, H. Ikeda, K. Nagata, A. Ito, E. Sakuda, N. Kitamura, A. Shinohara PHOTOLUMINESCENCE SWITCHING OF NITRIDORHENIUM(V) COMPLEXES B. Grambow, X. Gaona, W. Runde, R. Konings, A.V. Plyasunov, L. Rao, A.L. Smith, E. Moore, M.-E. Ragoussi, J. Martinez-Gonzalez, I. Grenthe. CHEMICAL THERMODYNAMICS OF TECHNETIUM IN THE OECD/NEA UPDATE VOLUME E.S. Kulikova, Zh.K. Majed, D.V. Drobot, E.I. Efremova. HIGHLY SELECTIVE CATALYSTS BASED ON BIMETALLIC RHENIUM-RUTHENIUM COMPLEXES OBTAINED BY ALKOXYTECHNOLOGY E.S. Kulikova, D.V. Drobot, E.I. Efremova. THE FIRST EXAMPLE OF BI AND THREEMETALLIC ALKOXIDES CONTAINING RHENIUM AND RUTHENIUM T. Matsuzaki, H. Sakurai. A NEW PRODUCTION METHOD OF 99Mo BY MUON NUCLEAR TRANSMUTATION N. Budantseva, G. Andreev, A. Fedoseev THE U(VI), NP(VI) AND PU(VI) COMPLEXES WITH TcO4-, ReO4-. THE DIFFICULTIES IN ASSIGNING OF AnO22+ GROUPS VIBRATIONAL FREQUENCIES. J.S. McCloy, C. Soderquist, J. Weaver, Jason Lonergan. SPECTROSCOPIC STUDIES OF ALKALI PERTECHNETATES
Молекулы белков лежат в основе почти всех биологических процессов. Ученым всегда были любопытны как белки, участвующие в метаболических путях, так и молекулярные основы их функционирования. Однако в эру системной биологии еще больше внимание уделяется полному пониманию работы всей совокупности белков организма, его протеома. Все более важно, что мы не только понимаем все стороны данной функции, или функций, какого-либо белка, но и то, что наше знание распространяется на все компоненты изучаемой системы или организма и так далеко, насколько это возможно. Без всестороннего анализа информации попытки синтеза и расчетов не смогут выйти за рамки приближенной реальности.
Книга "Структура и функционирование белков: Применение методов биоинформатики" представляет собой уникальный обзор современного состояния вопросов моделирования структуры белков и предсказания их функции. Книга написана ведущими специалистами в своей области, прекрасно иллюстрирована и содержит ссылки на доступные серверы и другие ресурсы, которые читатель, возможно, захочет использовать в своей научной работе. В конце каждой главы описываются перспективы развития и наиболее актуальные проблемы соответствующих областей науки.
Физико-химические методы исследования в медицине и биологии: Учебное пособие / Медицинский университет Реавиз. Москва, Издательство «Граница», 2016. 120 с.
Данное учебное пособие написано в соответствии с содержанием Государственных образо-вательных стандартов и программой дисциплины “Физико-химические методы анализа” по специальности “Медицина”, направлению и программой большого практикума (раздел “Физикохимические методы анализа”), который выполняется студентами по специальности “Биология”.
В нем изложены основы физико-химических методов анализа. Рассмотрены условия и области применения методов, их достоинства и недостатки, ограничения, перспективы развития и другие особенности и характеристики.
В конце каждой главы дано описание практических работ, приведены контрольные вопросы.
Предназначено для студентов-медиков, биологов, химиков, аспирантов, научных работников и учителей школ.
2016 rsc-advance-tc-c-qinggao wang - 6 pp 16197-16202Konstantin German
We analyze the formation of transition metal (TM) carbides, as determined by the strength of TM–TM and
TM–C bonds, as well as lattice distortions induced by C interstitials. With increasing filling of the d-band of
TMs, TM–C bonds become increasingly weak from the left of the periodic table to the right, with fewer and
fewer C atoms entering the TMs lattice. Technetium (Tc) turns out to be a critical point for the formation of
carbides, guiding us to resolve a long-standing dispute. The predicted Tc carbides, agreeing with measured
X-ray absorption spectra, should decompose to cubic Tc and graphite above 2000 K. Consequently, we
show that what has been claimed as TcC (with rocksalt structure) is actually a high-temperature cubic
phase of elemental technetium.
своевременная диагностика и терапия данного заболевания до сих пор являются нерешенной клинической задачей. По данным на 2011 г., заболе-
ваемость раком простаты в России составила 10,7% (40 тыс. первичных случаев) мужского населения, причем в 60% случаев заболевание диа-
гностировали на поздней (III–IV) стадии, когда неизбежен процесс активного роста и распространения метастазов. Методы анатомической
визуализации при диагностике данного заболевания имеют низкую чувствительность и специфичность. Методы метаболической визуализации,
использующие в качестве маркера простатспецифический антиген (ПСА), также малоэффективны. В качестве маркера для диагностики и
лечения метастатического рака простаты предлагается рассматривать простатспецифический мембранный антиген (ПСМА). За рубежом
проходят клинические испытания наиболее перспективные диагностические радиофармпрепараты на основе малых пептидных молекул, моди-
фицированных мочевиной, которые отличаются наибольшим сродством к ПСМА. Отличительной особенностью этих соединений является их
благоприятная фармакокинетика, высокое и длительное накопление в опухоли и метастазах, быстрое выведение из организма.
Ключевые слова: метастатический рак предстательной железы, простатспецифический мембранный антиген, радиофармпрепараты.
(Для цитирования: Власова О.П., Герман К.Э., Крылов В.В., Петриев В.М., Эпштейн Н.Б. Новые радиофармпрепараты для диагности-
ки и терапии метастатического рака предстательной железы на основе ингибиторов простатспецифического мембранного антигена.
Вестник РАМН. 2015; 70 (3): 360–365. Doi: 10.15690/vramn.v70i3.1334)
2001 knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in tec...Konstantin German
Spin-lattice relaxation time (T ), isotropic Knight shift (K ) and quadrupole coupling constant (C ) have been measured in technetium metal by pulsed Tc NMR in a magnetic field of 7.04 T in the temperature range 120-400 K. It was found that (T ×T) = 3.21±0.35 (s K) , K (T) = 7305-1.52T ppm; the quadrupole coupling constant C = 5.74±0.05 MHz is temperature independent. Experimental data on T and K are analysed in terms of the contact, d-polarization and
orbital hyperfine interactions. It is shown that the main contribution to the relaxation rate comes from the contact interaction and the Knight shift is governed by the orbital interaction. The electric field gradient at the Tc nucleus site is considered to be a sum of the electron q and lattice q contributions with different signs. The calculated lattice contribution is positive and constitutes about 30% of the electronic contribution. The obtained values of q and q are compared with data for other metals with hexagonal close-packed lattices.
6. Пептидная связь. Пептиды
Наиболее важной реакцией АК является образование амида между
карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой –
образование пептидной связи.
Два аминокислотных остатка, связанные пептидной (амидной) связью,
дают дипептид. Трипептид содержит три остатка, тетрапептид – четыре
и т. д.
NH2СН─С─N─CH2CO─NHCHCO─NHCHCOОН
CH3 CH2C6H5HО
пептидные связи
Сокращенная запись пептида: Н−Ala−Gly−Phe−Gly−ОН
Название данного пептида :
аланилглицинилфенилаланинилглицин
7. В последнее время доказано, что пептиды
служат важным средством «общения» между
собой нервных клеток. Пептиды – вездесущие
работники ЦНС. Во всем мире изучаются
пептиды, регулирующие состояние голода,
жажды, боли, агрессии, страха, миграционное
поведение птиц и др.
ПЕПТИДЫ
8. БЕЛКИ
Хотя в природе имеется лишь ограниченное число
аминокислот, из них может образоваться большое
число пептидов и белков. Например, если рассмотреть
лишь трипептиды, которые можно составить из 20
аминокислот, то придем к выводу, что каждый остаток
можно выбирать двадцать раз, т. е. 203
= 8000
возможных трипептидов.
Для n остатков имеется 20n возможностей, где n
может достигать трехсот.
Полипептиды, содержащие порядка сорока и
более остатков с молекулярной массой более
10 000, называются белками.
9. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ ПО ИХ СОСТАВУ
БЕЛКИ
Простые
состоят только из аминокислот
Сложные
состоят из глобулярных бел-
ков и небелкового компонента
1. Альбумины – нейтр.
(яичный, сыворот. альбумин)
2. Глобулины – нейтральн.
(антитела крови, фибрин)
3. Гистоны – основные,
(связаны с РНК, ДНК)
4. Склеропротеины -
(кератин волос, кожи,
сухожилий и др.)
1. Фосфопротеины -
(казеин молока)
2. Гликопротеины -
(плазма крови)
3. Нуклеопротеины -
(хромосомы, рибосомы,вирусы
4. Хромопротеины –
(гемоглобин, фитохром)
5. Липопротеины -компонен-
ты мембран
10. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ ПО СТРУКТУРЕ
И ФУНКЦИИ
Класс белков Характеристика Функция
Фибрилярные
Глобулярные
Промежуточ-
ные
длиннные параллель-ные
полипептидные цепи;
нерастворимы
в воде
Структурная, сокра-
тительная (мышцы)
полипептидные цепи
свернуты в компактные
глобулы; растворимы
Каталитическая
(ферменты), защитная
(антитела) регулятор-ная
(гормоны), транс-
портная (гемоглобин),
рецепторная (зрение,
осязание и проч.)
Фибрилярной природы,
но растворимые
фибриноген фибрин
(раств.) (нераств.)
11. Ускорители биохимическихУскорители биохимических
реакций в клетке.реакций в клетке.
(липаза, амилаза, … )(липаза, амилаза, … )
Липаза языка
помогает
переваривать,
растворять и
фракционировать
жиры
Амилаза
способна
гидролизовать
полисахаридн
ую цепь
крахмала и
других
длинноцепоче
чных
углеводов в
любом месте.
25. 25
Характер Н-связи в новом соединении
Сaffeine*Co(H2O)6(ReO4)](ReO4)
-связь: связь между ЭОА-связь: связь между ЭОА1 и атомом Н, связанном ковалентно с ЭОи атомом Н, связанном ковалентно с ЭО
26. European Synchrotron REuropean Synchrotron Radiationadiation
FFacilityacility
1 млрд евро1 млрд евро
1919 странстран
P=844m, 6 ГэВ
27. ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
Рентгенограмма миоглобина (из
мышц кашалота). По распреде-
лению и интенсивности дифрак-
ционных пятен определяют по-
ложение отдельных атомов в
молекуле.
Конформация (третичная струк-
тура) миоглобина, установле-
нная на основе рентгено-
структурного анализа с высо-
ким разрешением.
31. В процессе биосинтеза белка в полипептидную
цепь включаются 20 α-аминокислот,
кодируемых генетическим кодом.
Помимо этих аминокислот, называемых
протеиногенными, или стандартными, в
некоторых белках присутствуют
специфические нестандартные аминокислоты,
возникающие из стандартных в процессе
посттрансляционных модификаций .
В последнее время к протеиногенным
аминокислотам иногда причисляют
селеноцистеинселеноцистеин (Sec, U) и пирролизин (Pyl, O).
Это так называемые 21-я и 22-я аминокислоты.
31
32. 32
Название Сокращение
Структурная
формула
(pI)
Глицин gly 5.97
Аланин ala 6.02
Валин val 5.97
Лейцин leu 5.98
Пролин pro 6.10
Фенилаланин phe 5.88
Триптофан try 6.88
H2NCH2COOH
CH3CHCOOH
NH2
(CH3)2CHCHCOOH
NH2
(CH3)2CHCH2CHCOOH
NH2
NH
COOH
C6H5CH2CHCOOH
NH2
CH3CHCOOH
NH2
ГИДРОФОБНЫЕ
34. 34
Треонин tre 5.80
Гистидин his
7.58
Тирозин tyr 5.65
Цистеин
Серин
cySH
Ser
5.02
5.78
N
NH CH2CHCOOH
NH2
HO CH2CHCOOH
NH2
HSCH2CHCOOH
NH2
СПЕЦИАЛЬНЫЕ
35. 35
Эксперимент Миллера — Юри — известный
классический эксперимент, в котором моделировались гипотетические
условия раннего периода развития Земли для проверки
возможности химической эволюции.
Фактически это был экспериментальный тест гипотезы, высказанной
ранее Александром Опариным и Джоном Холдейном, о том, что условия,
существовавшие на примитивной Земле, способствовали химическим
реакциям, которые могли привести к синтезу органических молекул из
неорганических. Был проведён в 1953 году Стэнли
Миллером и Гарольдом Юри.
Аппарат, спроектированный для проведения эксперимента, включал
смесь газов, соответствующую тогдашним представлениям о составе
атмосферы ранней Земли, и пропускавшиеся через неё электрические
разряды.
Эксперимент Миллера — Юри считается одним из важнейших опытов в
исследовании происхождения жизни на Земле. Первичный анализ показал
наличие в конечной смеси 5 аминокислот. Однако более точный
повторный анализ, опубликованный в 2008 году, показал, что эксперимент
37. Незаменимые аминокислоты
Незаменимыми называются
аминокислоты, которые не могут
быть синтезированы организмом из
веществ, поступающих с небелковой
пищей, в количествах, достаточных
для того, чтобы удовлетворить
физиологические потребности
организма.
37
38. Незаменимые аминокислоты
Следующие 8 аминокислот принято
считать незаменимыми для организма
человека и большинства животных:
изолейцин, лейцин, лизин, метионин,изолейцин, лейцин, лизин, метионин,
фенилаланин, треонин, триптофан ифенилаланин, треонин, триптофан и
валин.валин.
Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые не лишена
недостатков. К примеру, тирозин является заменимой аминокислотой
только при условии достаточного поступления фенилаланина. Для
больных фенилкетонурией ТИРОЗИН становится незаменимой
аминокислотой. АРГИНИН синтезируется в организме человека и
считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми
особенностями его метаболизма при определённых физиологических
состояниях организма может быть приравнен к
незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но
не всегда в достаточных количествах, потому должен поступать с пищей.
38
50. Изоэлектрическая точка (рI)
50
Изоэлектрической точкой называется такое
значение pH, имеющее определенное значение
для каждой аминокислоты, при котором
содержание диполярного иона (цвиттер-иона)
максимально
pI = ½(pKa1 + pKa2) для 2 заряж. групп
pI = (pKa1 + pKa2 + pKa3)/3 для 3
53. Химические свойства аминокислот
Реакции карбоксильной группы
CH3CHCOOH + CH3OH
NH2
HCl
-H2O
CH3CHCOOCH3
NH3
+
Cl-
NH3-NH4Cl
CH3CHCOOCH3
NH2
ì åòèëî âû é ýôèð
àëàí èí à
ãèäðî õëî ðèä
ì åòèëî âî ãî ýôèðà
àëàí èí à
àëàí èí
53
54. Химические свойства аминокислот
Реакции карбоксильной группы
HOCH2CHCOOH
NH2
HOCH2CH2NH2 + CO2
ñåðèí
êî ëàì èí
HOOCCHCH2CH2COOH
NH2
H2NCH2CH2CH2COOH + CO2
ãëóòàì èí î âàÿ êèñëî òà
4-àì èí î áóòàí î âàÿ êèñëî òà
54
55. Химические свойства аминокислот
Качественные реакции
òèðî çèí æåëòàÿ î êðàñêà
HO
CH2CHCOOH
NH2
HNO3
-H2O
HO
CH2CHCOOH
NH2
O2N
2NaOH
Na+ -
O
CH2CHCOO-
Na+
NH2
O2N
î ðàí æåâàÿ î êðàñêà
55
Ксантопротеиновая реакция
57. Химические свойства аминокислот
Специфические реакции α,β,γ-аминокислот
α-àëàí èí
C
CH
NHC
CH
HN
CH3 CH3
O
O
1
2
3 4
5
6
3,6-äèì åòèë-2,5-äèêåòî ï èï åðàçèí
àì èäí û å
ãðóï ï û
CH3 CH
C OH
O
N H
H
CH3CH
CHO
O
NH
H
δ+
δ+
-H2O
t
57
РеакцииРеакции αα-аминокислот-аминокислот
58. Химические свойства аминокислот
Специфические реакции α,β,γ-аминокислот
CH2
NH2
CH COOH
H
t
-NH3
CH2 CH COOH
β-àëàí èí
àêðèëî âàÿ êèñëî òà
αβ
58
РеакцииРеакции ββ-аминокислот-аминокислот
59. Пептиды и белки
Ñ
O
NH
59
Пептиды — соединения,
построенные из нескольких
остатков α-аминокислот,
связанных амидной (пептидной)
связью.
60. 60
Пептиды и белки
H2N CH
R
C
O
OH + H NH CH
R'
C
O
OH + H NH CH
R''
C
O
OH
H2N CH
R
C
O
NH CH
R'
C
O
NH CH
R''
COOH
Ï åï òèäí àÿ ãðóï ï à
-2H2O
Ï åï òèäí àÿ ñâÿçü
N-êî í åö C-êî í åö
66. Серин в ферментах
Центром этой «машины» является аминокислота
серин, которая активируется с помощью
гистидина и аспартата.
Вместе эти три аминокислоты были названы
«системой передачи заряда).
Гистидин и аспарат помогают в удалении атома
водорода от серина (белого цвета), что делает
его более реакционноспособным при атаке на
цепь целевого белка.
67. Трипсины ряда животных получены в
кристаллическом виде (впервые в 1932).
Молекула бычьего трипсина (молекулярная масса
около 24 кДа) состоит из 223 аминокислотных
остатков, образующих одну полипептидную цепь,
и содержит 6 дисульфидных связей.
Изоэлектрическая точка трипсина лежит
при pH 10,8, а оптимум каталитической
активности — при pH 7,8—8,0.
Трипсины относятся к группе сериновых протеаз и
содержат в активном центре
отатки серина и гистидина.
Пепсин и Трипсин — ферменты класса гидролаз,
расщепляющие пептиды и белки
68. Активный участок (Ser-His-Asp) расположен в
центре молекулы трипсина (закрытая форма ),
который недоступен молекулам растворителя.
71. 71
Водородные связи
при образовании
α-Спирали
в белкахПространственное
строение α-
спирализованного
участка полипептидной
цепи и образование
водородных связей,
участвующих в
формировании
α-спирали
74. 74
Водородные связи при взаимодействии
белка с лигандом
А и Б – некомплементарное взаимодействие и разрушение связей между
белком и лигандом;
В – комплементарное взаимодействие белка с лигандом.
75. Водородные связи в строении активного центраВодородные связи в строении активного центра
ферментафермента
А – присоединение субстрата к ферменту в
активном центре. Б – положение
аминокислотных остатков,
формирующих активный центр фермента
в первичной структуре белка.
В – активный центр фермента условно
разделяется на участок связывания и
каталитический участок. Участок
связывания представлен радикалами
аминокислот, функциональные группы
которых обеспечивают связывание
субстрата. Каталитический участок
образован радикалами аминокислотных
остатков, функциональные группы
которых обеспечивают химические
превращения субстрата.
75
77. Серин разрывает пептидную связь,
используя «систему передачи заряда»
Бифуркатная
водородная
связь
В гистидине –В гистидине –
два азота идва азота и
ароматическоеароматическое
кольцокольцо
В аспартате –
два электро-
отрицательн
атома О
1
2
3
79. Кофакторы (металлы)Кофакторы (металлы)
Участие ионов магния в присоединении субстрата
в активном центре гексокиназы
79
В активном центреВ активном центре
гексокиназы естьгексокиназы есть
участки связыванияучастки связывания
для молекулыдля молекулы
глюкозы иглюкозы и
комплексакомплекса MgMg2+2+
-АТФ.-АТФ.
В результатеВ результате
ферментативнойферментативной
реакции происходитреакции происходит
перенос концевогоперенос концевого
γγ-фосфатного-фосфатного
остатка молекулыостатка молекулы
АТФ на глюкозу сАТФ на глюкозу с
образованиемобразованием
глюкозо-6-фосфата.глюкозо-6-фосфата.
81. Охота на вирус
СПИДа
A Handy Enzyme
This ribbon representation of the
RT active domain illustrates its
hand-like structure, showing
fingers (blue), palm (pink) and
thumb (green). The active site
(red atoms), where DNA is
elongated, is in the palm region.
Also shown is an RT-inhibitor
drug (yellow) in the pocket
where it binds.
http://www.psc.edu/science/2000/madrid/getting_a_grip_on_aids.html
87. Пептиды и белки
Вторичная структура белков
87
ОБРАЗОВАНИЕ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВОДОРОДНЫХ
СВЯЗЕЙ (изображены пунктирными линиями) в молекуле
полипептида
88. Пептиды и белки
Вторичная структура белков
88
ОБЪЕМНАЯ МОДЕЛЬ МОЛЕКУЛЫ БЕЛКА в форме α-спирали.
Водородные связи показаны зелеными пунктирными линиями
94. Пептиды и белки
Вторичная структура белков
94
А – участок
полипептидной цепи,
соединенный
водородными связями
(зеленые пунктирные
линии).
Б – условное
изображение β-структуры
в форме плоской ленты,
проходящей через атомы
полимерной цепи (атомы
водорода не показаны).
95. Пептиды и белки
Вторичная структура белков
95
Вторичная структура белка — это
более высокий уровень структурной
организации, в котором закрепление
конформации происходит за счет
водородных связей между
пептидными группами.
96. Пептиды и белки
Третичная структура белков
96
РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ
ИЗОБРАЖЕНИЯ
СТРУКТУРЫ БЕЛКА
КРАМБИНА.
А– структурная формула в
пространственном
изображении.
Б – структура в виде объемной
модели.
В – третичная структура
молекулы.
Г – сочетание вариантов А и В.
Д – упрощенное изображение
третичной структуры.
Е – третичная структура с
дисульфидными мостиками.
97. Пептиды и белки
Ионные взаимодействия
(CH2)4NH3
+
NH CH CO ï åï òèäí àÿ ñâÿçü
-
OOCCH
CH NHCO
î ñòàòî ê ëèçèí à
î ñòàòî ê
àñï àðãèí î âî é êèñëî òû
èî í í î å âçàèì î äåéñòâèå
97
99. Пептиды и белки
Глобулярные белки
99
ГЛОБУЛЯРНАЯ
СТРУКТУРА
АЛЬБУМИНА (белок
куриного яйца). В
структуре помимо
дисульфидных мостиков
присутствуют свободные
сульфгидридные HS-
группы цистеина, которые
в процессе разложения
белка легко образуют
сероводород – источник
запаха тухлых яиц.
Дисульфидные мостики
намного более устойчивы
и при разложении белка
сероводород не образуют
100. Пептиды и белки
Фибриллярные белки
100
ФИБРИЛЛЯРНЫЙ БЕЛОК ФИБРОИН – основной компонент
натурального шелка и паутины
101. Пептиды и белки
Четвертичная структура белков
101
ОБРАЗОВАНИЕ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ГЛОБУЛЯРНОГО
БЕЛКА ферритина при объединении молекул в единый ансамбль
102. Пептиды и белки
Четвертичная структура белков
102
НАДМОЛЕКУЛЯРНА
Я СТРУКТУРА
ФИБРИЛЛЯРНОГО
БЕЛКА КОЛЛАГЕНА.
На примере коллагена
можно видеть, что в
образовании
фибриллярных белков
могут участвовать как
α-спирали, так и β-
структуры. То же и для
глобулярных белков, в
них могут быть оба типа
третичных структур
103. Пептиды и белки
Денатурация белков
103
Денатурация белков —
это разрушение их
природной (нативной)
пространственной
структуры с
сохранением
первичной структуры