Главная / Здоровье / Реакции организма / Другое принципиально важное химическое свойство

Другое принципиально важное химическое свойство

Оцените статью

Биотиолов состоит в существовании зависимости реакционной способности сульфгидрильной группы от влияния со стороны ее микроокружения в молекуле. Эта зависимость ярко проявляется у тиолсодержащих белков и играет особую роль в механизмах биологической регуляции. Так, например, известно, что носителем HS-группы в полипептидной структуре белковой молекулы является аминокислота цистеин. Свободный цистеин не обладает выраженной биологической активностью, однако его реакционная способность резко возрастает уже в том случае, когда цистеин оказывается в окружении двух других аминокислот — глютаминовой и глицина, образующих трипептид HS-глютатион (г—глютаминил—цистеинил—глицин).

Считая, что для понимания причин разнообразия биологических эффектов глютатиона необходима детальная информация о его пространственной структуре, Г.В. Никифорович и Я.Р. Бетиньш [11] провели теоретический конформационный анализ молекулы восстановленного глютатиона. По мнению авторов, она имеет квазициклическое строение со сближенными NH3+ и СООгруппами, причем подвижность боковой цепи остатка цистеина (Cys), содержащего HS-группу, практически неограничена. Расчетные результаты дают основание полагать, что молекула глютатиона в целом представляет собой как бы «носитель» для обращенной наружу квазицикла сульфгидрильной группы.

Глютатион очень широко распространен в природе и содержится во всех живых организмах. Он присутствует в клетках главным образом в тиоловой форме, часто в относительно высоких концентрациях (0.1-10 мМ), причем более 90 % небелковой серы приходится на его долю.

В характеристике биологических функций глютатиона в литературе двух последних десятилетий прежде всего подчеркиваются его антиоксидантные свойства: одной из основных реакций глютатион—SH (Г—SH) внутри клеток является реакция со свободными радикалами с образованием тиильных радикалов (RS*) и последующей их димеризацией до дисульфидов (R—S—S—R). Глютатион также служит субстратом для Г—SH пероксидаз и Г— SH трансгидрогеназ. Таким образом, от него зависит множество восстановительных реакций, в том числе таких, как регенерация аскорбиновой кислоты из дегидроаскорбиновой, и множество реакций, в ходе которых дисульфиды превращаются в соответствующие тиолы.

С антиокислительной активностью связано и участие HSглютатиона в поддержании каталитически активной конформации многих ферментов, ингибируемых окисляющими реагентами [12, 13, 14]. По всей вероятности, участие HS-глютатиона в поддержании функционирования клеточных мембран, в метаболизме ксенобиотиков, способность повышать резистентность клеток к вредным воздействиям обусловлены все той же антиоксидантной активностью.

Влияние микроокружения групп SH на их реакционную способность играет важную роль в регуляции специфической биологической активности белков. Функциональные группы аминокислотных остатков, расположенные по соседству с SH-группами в третичной, вторичной и первичной структурах белковой макромолекулы, могут:

а) в зависимости от своего заряда способствовать или наоборот препятствовать приближению ионизованных реагентов к группам SH;

б) изменять в ту или другую сторону степень ионизации HSгрупп и тем самым их реакционную способность;

в) образовывать различного рода внутримолекулярные связи с HS-группами [2].

Электростатическое воздействие положительно заряженной функциональной группы, расположенной возле сульфгидрильной группы, повышает ионизацию последней и ее реакционную способность, тогда как воздействие отрицательно заряженной понижает ионизацию и реактивность тиола. Отсюда понятно, что модификация макроструктуры белка будет сопровождаться изменениями микроокружения HS-группы и ее реакционной способности. Очевидно и то, что сульфгидрильные группы, локализованные в различных участках полипептидной цепи нативного белка, должны различаться своеобразием своего микроокружения и реакционной способностью.

Значение всех этих обстоятельств для биорегуляции подчеркивает А. Сент-Дьердьи [4], по мнению которого «различная реакционная способность «неодинаковых» HS-групп дает возможность специфически воздействовать на различные клеточные функции».

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Поля для обязательного заполнения *

*

Подняться вверх