Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Белки: ковалентная структура и биологические функции
В настоящее время известны последовательности многих других белков

Успех Сэнгера сразу же побудил ряд других исследователей заняться определением аминокислотных последовательностей еще более длинных полипептидных цепей. Очень скоро была установлена аминокислотная последовательность адренокортикотропного гормона (кортикотропина, АКТГ) - гормона передней доли гипофиза, стимулирующего рост и активность коры надпочечников. Этот гормон состоит из одной полипептидной цепи, содержащей 39 аминокислотных остатков, с молекулярной массой около 4600. К концу 1950-х гг. была установлена последовательность первого фермента - рибонуклеазы; эту работу выполнили Стэнфорд Мур и Уильям Стейн из Рокфеллеровского института, а также Кристиан Анфинсен с группой сотрудников из Национальных институтов здравоохранения (США). Молекула бычьей рибонуклеазы содержит в своей единственной цепи 124 аминокислотных остатка и четыре внутрицепочечные —S—S—связи (рис. 6-13).

Следующим важным событием было определение аминокислотной последовательности в двух типах полипептидных цепей гемоглобина. Это была первая последовательность, установленная для олигомерного белка. Молекула гемоглобина состоит из четырех полипептидных цепей, называемых глобинами — двух идентичных а-глобинов (141 остаток) и двух идентичных ß-глобинов (146 остатков). В молекуле гемоглобина эти цепи не соединены ковалентными связями, но тесно ассоциированы друг с другом посредством водородных связей и гидрофобных взаимодействий (гл. 7). После разделения а- и ß-глобинов их аминокислотные последовательности были установлены двумя группами исследователей в Соединенных Штатах и одной - в ФРГ. Среди более длинных полипептидных цепей, для которых установлена полная аминокислотная последовательность, можно указать бычий трипсиноген (229 остатков), бычий химотрипсиноген (245 остатков), глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу (333 остатка) и состоящий из одной цепи сывороточный альбумин человека (582 остатка).

Многие стадии, через которые проходит определение аминокислотной последовательности длинных полипептидных цепей, и одновременная регистрация всех полученных результатов осуществляются в настоящее время автоматическими аминокислотными анализаторами с программным управлением. Даже расщепление по Эдману проводится при помощи специального прибора с программным управлением - секвенатора. В этом приборе реагенты автоматически смешиваются в нужных пропорциях, продукты реакции разделяются и идентифицируются, а результаты регистрируются на ленте самописца. Применение таких приборов сильно сократило затраты труда и времени, необходимые для определения аминокислотной последовательности полипептидов. Более того, эти новые методы отличаются очень высокой чувствительностью. При помощи аминокислотных анализаторов можно быстро определить, какое количество каждой из аминокислот присутствует в одном отпечатке пальца! Для установления полной аминокислотной последовательности часто достаточно иметь всего один миллиграмм белка.

Рис. 6-13. А. Аминокислотная последовательность адренокортикотропного гормона гипофиза (39 остатков). Б. Аминокислотная последовательность рибонуклеазы из поджелудочной железы быка (124 остатка). В. Схематическое изображение молекулы рибонуклеазы, показывающее расположение четырех дисульфидных поперечных связей, образованных остатками цистина.