научная статья по теме Биологически активные протеолитические фрагменты функциональных белков, полученные in vitro Химия

Текст научной статьи на тему «Биологически активные протеолитические фрагменты функциональных белков, полученные in vitro»



ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ

УДК 577.112.017

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФРАГМЕНТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЕЛКОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ in vitro © 1997 г. М. М. Филиппова*, А. А. Карелин, В. Т. Иванов

Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117871, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 Поступила в редакцию 27.08.96 г.

Описано более 100 разнообразных пептидных структур, идентифицированных в результате многочисленных работ по изучению продуктов протеолитической обработки белков и препаратов тканей in vitro. Для многих из них характерен широкий спектр разнообразных биологических эффектов. На основании литературных данных проводится сравнение биологических свойств протеолитичес-ких фрагментов функциональных белков со свойствами некоторых групп эндогенных регулятор-ных пептидов. Обсуждается возможность моделирования in vitro эндогенных процессов протеолитической деградации белков, приводящих к образованию биологически активных молекул.

Ключевые слова: функциональные белки, протеолиз, пептидные фрагменты, биологическая активность.

Исследования регуляторных процессов в организме высших животных доказали, что одной из наиболее значимых систем эндогенной регуляции является пептидергическая, т.е, связанная с реализацией биологической активности пептидных молекул. Эти вещества опосредуют передачу сигнала в целом ряде регуляторных систем - нервной, эндокринной и параэндокринной, иммунной и т.д.

На сегодняшний момент выделено более 1000 пептидных молекул, для которых показана или постулирована биологическая активность различного характера. Как правило, эндогенные пептидные биорегуляторы - это вещества, имеющие специфический и, как предполагается, неактивный белок-предшественник, из которого путем процессинга, обычно катализируемого трипсино-подобными ферментами, выщепляются биологически активные пептидные молекулы [1-4]. Далее эти соединения секретируются во внеклеточное пространство (или в синаптическую щель), причем механизм секреции также является специфическим процессом, чаще всего Са2+-зависимым [5, 6]. Секретированные пептиды взаимодействуют со специфическими рецепторными молекулами, локализованными на клеточной мембране и осуще-

Сокращения: DHM - дигидроморфин; DAGO - [£>-А1а2, MePhe , глицинол ]энкефалин; DALAMID - [D-Ala2, тиро-зил-3,5-11]энкефалин-(5-£-метионинамид); DADLE - [D-Ala2, £>-Ьеи5]энкефалин; 3-РРР - 3-(3-гидроксифенил)-1\1-(1-про-пил)пиперидин; ENC - этилкетоциклазоцин; АСЕ - ангио-тензин-1-конвертаза (КФ 3.4.15.1); PEP - пролинэндопеп-тидаза (КФ 3.4.13.9); АС - аденилатциклаза (КФ 4.6.1.1). * Автор для переписки.

ствляющими передачу сигнала внутрь клетки. Таким образом реализуется биологическая активность подавляющего большинства гормонов, парагормонов и нейротрансмиттеров пептидной природы, которые можно определить как "классические" пептидные биорегуляторы [1-4, 7-15].

Вместе с тем достаточно давно известно, что при протеолитической обработке различных белков и тканей образуются вещества, проявляющие биологическую активность и различных тест-системах. Первые работы в этой области относятся к 1941 г., когда было показано, что при обработке белков плазмы пепсином образуются вещества, обладающие способностью индуцировать выброс гистамина из тучных клеток [16]. Тогда этот феномен не получил объяснения в связи с несовершенством технической базы исследований.

В настоящее время показано, что появление биологически активных соединений при ферментативной обработке препаратов биологического происхождения (как белков, так и тканей) связано с образованием веществ пептидной природы. Таких пептидов идентифицировано несколько меньше, чем известных эндогенных пептидных биорегуляторов, но их список уже приближается к 300 и продолжает стремительно расти (табл. 1).

Данные пептиды представлены фрагментами таких белков, как гемоглобин [17-19], казенны [20-27], основной белок миелина [28-30], глютен [31-33], сывороточный альбумин [34-47], лакто-феррин [48-51] и некоторые другие [52-65].

Имеющиеся в литературе данные указывают на потенциальную способность многих функцио-

Таблица 1. Пептидные фрагменты функциональных белков, полученные в результате ферментативного гидролиза in vitro

Номер пептида Название Структура Протеиназа Литература

Гемоглобин крупного рогатого скота

(1) Геморфин-4 YPWT Катепсин + пепсин 66, 67

(2) -5 YPWTQ То же 66, 67

(3) УУ-геморфин-7* VVYPWTQRF Пепсин 18, 68*, 69*

(4) ЬУУ-геморфип-?* LVVYPWTQRF » 18, 68-71*

(5) LANVST » 19

(6) ASHLPSDFTPAVHASL Глютен пшеницы » 72

(7) Глютен-экзорфин А4 GYYP Пепсин + трипсин + + химотрипсин + термолизин 31, 33

(8) А5 GYYPT То же 31, 33

(9) В4 YGGT » 31, 33

(Ю) В5 YGGTL » 31, 33

(11) С YPISL » 32, 33

а-Лактоальбумин человека

(12) а-Лакторфин YGLF Пепсин 52, 53

Иммуноглобулин G человека

(13) GPSVFPLAPSSK Трипсин 57

(14) SLTCLVKGFYPSDI » 57

(15) ТКР Набор неспецифических протеиназ 59

Цитохром Ь крупного рогатого скота

(16) Цитохрофин-4 VPFT Катепсин + пепсин 67, 73

(17) -5 VPFTI То же 67,73

(З-Лактоглобулин крупного рогатого скота

(18) р-Лдкторфин YLLF Пепсин + трипсин 52, 53

(19) Лактотензин HIRL Химотрипсин 21, 54

Лактоферрин человека

(20) Лактоферроксин А YLGSGY-OMe Пепсин 48

(21) В RYYGY-OMe » 48

(22) С KYLGPQY-OMe » 48

.(23) Лактоферрицин Б VSQPEATKCFQWQRN MRKVRGP-PVSCIKRDSPIQCI (цепь A) GRRRRSVQWCA (цепь В) » 51

(24) Й FKCRRWQWRMKKLGAPSITCVRRAF » 51

Фибрин(оген) человека

(25) Пептид 6D SQLQKVPPEWK Плазмин 62

(26) 6А ARPAK » 62

(27) 6Е TSEVK » 62

(28) ARGHRPLDKKREEAPSLRPAPP-PISGGGYRA Эластаза 63

(29) RPAPPPISGGGYRA Глицинии сои » . 63

(30) HCQRPR Трипсин 61

Таблица 1. (Продолжение)

Номер пептида Название Структура Протеиназа Литература

Сывороточный альбумин крысы

(31) Ксенопсин-1 (ХР-1 )3* РНРКРР\¥1Ь Пепсин 74, 75

(32) -2(ХР-2)3* НРКРР\У1Ь » 74,75

(33) ШР3* УАЯЛНРУРЕ » 76

(34) г-НКР-1 УАЯННРУР Пепсин + ренин + + катепсин О 77

(35) СЕУСРО Пепсин 40, 44

Сывороточный альбумин собаки

(36) ШР3* УАИРИРУРЬ Пепсин 76

(37) Кинетензин3* 1АРЯНРУРЬ » 78

(38) Н1*Р-1* ¡АЯИНРУР Пепсин + ренин + + катепсин О 77, 79*

Сывороточный альбумин кролика

(39) А(1, Ь)8АА0ЕЯ Трипсин 35

(40) ТРУБЕК » 35

(41) ЬУЕСЗБК » 35

Сывороточный альбумин человека

(42) Альбутензин А4* АРКА\УАУАР Трипсин 38

(43) ШР3* УАРРНРУЕЬ Пепсин 76

(44) Кинетензин3* 1АЯРНРУРЕ » 78

(45) Н11Р-1* 1АЯРНРУР Пепсин + ренин + + катепсин О 77, 79*

(46) УРУТККУРОУЗТРТЬ Пепсин 80

Сывороточный альбумин свиньи

(47) Альбутензин А4* AFKAWSLAR Трипсин 38

Сывороточный альбумин крупного рогатого скота

(48) Серорфин УвРС^А Пепсин 39

(49) Альбутензин А4* АЬКАУ/ЗУАН Трипсин 37, 38

(50) А' AWSVAR » 37

(51) С ЯНРЕУАУЗУЬЬК » 37

(52) С НРЕУАУЗУЬЬЯ » 37

(53) УАЯЯНРУРЬ Пепсин 76

(54) Кинетензин3* ГАШШРУРЬ » 78

(55) НЕ1Р-1* 1АКЯНРУР Пепсин + ренин + + катепсин Б 77, 79*

(56) -2 УЕ1АШШРУР То же 81

(57) Инсулинстимулирую-щий пептид ЕКРОРЫТЬСОЕЕКАВЕККЕ1Л'СКУЕУ(1)-АЯ (цепь А) КНРУРУАРЕЬЬУУАЫКУЫСУРОЕССОА-ЕОКСАСЬЬРК(1, Е, Т)МК (цепь В) Трипсин 36

(58) СЕУСРО Пепсин 40, 44

(59) ЕКЬСЕУСРО » 40

(60) УРЕ » 40

(61) УЕЭЭК Трипсин 34

(62) ТРУБЕК 35

(63) 1ЕТМ1* » 35

Таблица I. (Продолжение)

Номер пептида Название Структура Протеиназа Литература

Сывороточный альбумин индейки

(64) Ксенопсин-1 (ХР-1 )3* FHPKRPWIL Пепсин 74, 75

(65) -2(ХР-2)3* HPKRPWIL Овальбумин » 74, 75

(66) Овокинин FRADHPFL Пепсин 64

а^-Казеин крупного рогатого скота

(67) а-Казеин-экзорфин-(90-95) RYLGL Пепсин 20

(68) -(90-96) RYLGLE » 20

(69) FFVAPFPEVFGK Трипсин 82

(70) FFVAP Набор неспецифических протеиназ 83

(71) TTMPLW Трипсин 84

(72) AYFYPE Протеиназа Lactobacillus helveticus CP 790 26

(73) QTQYTDA PS FPSDIGSENEKTTMPLW То же 26

(74) AYPS » 26

(75) RPKHPI » 26

(76) RPKHPIKHQ » 26

(77) FVAPFPQV » 26

(78) GAWYYVPL » 26

(79) QLDAYPSGAWYYVP » 26

(80) GSENSEK » 26

(81) GSEN » 26

(82) YLGYLEQLLR ахГКазеин человека Трипсин 85

(83) Казоксин D YVPFPPF (З-Казеин человека Пепсин + химотрипсин 21

(84) Ь-Казоморфин-5 YPFVE Набор неспецифических протеиназ 23

(85) -8* YPFVEPIP То же 86-90

(86) -9 YPFVEPIPY Термолизин + лейцин-аминопептидаза 27

(87) -4-9 VEPIPY Трипсин 91

(88) GLF » 92

|3-Казеин крупного рогатого скота

(89) Казоморфин-5 YPFPG Пепсин + катепсин 23

(90) у2* YPFPGPI То же 23, 622*

(91) 11роказоморфин-9 VYPFPGPIHN Термолизин 27

(92) LLY Трипсин 92

(93) AVPYQR Набор неспецифических протеиназ 83

(94) RGPFPIIV То же 81

(95) GPFPJIV Трипсин 93

(96) KYPQPFTESQSLTL Протеиназа Lactobacillus helveticus CP 790 26

(97) SKVLPVPE То же 26

(98) PPQS VLSLLS QS KVLPVPE » 26

Таблица 1. (Окончание)

Номер пептида Название Структура Протеиназа Литература

(З-Казеин крупного рогатого скота

(99) РЮМР1С>АР Протеиназа Lactobacillus helveticus CP 790 26

(100) ььудоруьсруясрррну To же 26

(101) удоруьсруясрррцу » 26

(102) КАУРУРд » 26

(ЮЗ) АУРУРО » 26

(104) дзьть » 26

(105) НКЕМРРРКУРУдРР » 2.6

(106) сруквррр » 26

(107) ОЕЬ0ПК1НРРА0Т05ЬУРРРСР1РК5 » 26

(108) ЕРОМРРЕТдТРУУУРРРЬдРЕУМСУЗК » 26

(109) ЬЗЗБЕЕЗтШККШКРОЗЕЕддсзТЕВЕЬ-ООКШРРАОТОБЬУУРРРОРГРЫЗ » 26

(ИО) ьзззЕЕЗгшмккшкрдзЕЕддотЕБЕь-ООК1НРРАдтд8ЕУУРРРСР1РМ5ЬРдМ1Р-РЕтдтрууурррьдРЕУМсУБк к-Казеин крупного рогатого скота » 26

(111) Казоксин А УРБУвЬ^ Пепсин + трипсин 21

(И2) С У1Р10УУЬ8К Трипсин 21

(113) 6 БКУРЗУ-ОМе Пепсин 21

Основной белок миелина крупного рогатого скота

(И4) SKYLASASTMDHAR Трипсин 28

(115) DTGILDS LGRFFGSDR » 29

(116) GHDAgGTLSKlFKLGGRDSR » 28

(117) GRGLSLS RFS WG AEGg KPGFG YGG R » 28

(118) GLSLSRFSWGAEGgKPGFGYGGR » 28

(И9) AOHGRPgDEN PVVHFFKNIVTPR » 29

(120) AcAAQKRPSQRSKYLASASTMDHARHGFLPRHRDTGIL Катепсин D 94

(121) AcAAQKRPSQRSKYLASASTMDHARHGFL-PRHRDTGILDSLGRh » 94

(122) FGSDRGAPKRGSGKDGHHAART-THYGSLPQKAgHGRPQDENPVVHF » 94

(123) FGSDRGAPKRGSGKDGHHAART-THYGSLPQKAgHGRPgDENPVVHFF » 94

(124) FGSDRGAPKRGSGKDGHHAART-TH YGSLPgK AQHGRPQDENPV VHFFKN » 94

Основной белок миелина морской свинки

(125) AcAAgKRPSgRSKYLASASTMDHARHGFLPRHRD

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком