нной аминокислоты по своей стереохимической конфигурации к L- или D-ряду, в то время как знак «+» или «-» указывает на направление изменения плоскости поляризации светового луча. Среди белковых аминокислот имеются две аминокислоты (треонин и изолейцин), которые содержат по два асимметрических атома углерода. Следовательно, если не в природе, то, во всяком случае, в лаборатории возможно получить четыре стереоизо-мерные формы этих аминокислот *. Для треонина известны все четыре изомера. Если условно обозначить символом L выделенный из природных белков треонин, то его зеркальное отображение называют D-треонином. Два других изомера, получивших наименование диастереоизомеров, или алло форм, также могут иметь L- и D-формы. Структурные конфигурации всех четырех стереоизомеров треонина можно представить следующими формулами:

L-треонин D-треонин L-аллотреонин D-аллотреонин

Как отмечалось, в белковой молекуле D - аминокислоты не обнаружены **, однако в живой природе они широко распространены

Так, D-изомеры глутаминовой кислоты, аланина, валина, фенил ал анина, лейцина и ряда других открыты в клеточной стенке бактерий; в составе некоторых антибиотиков, в частности актиномицинов, бацитрацина, грами-цидинов А и S, содержатся аминокислоты D-конфигурации.

Аминокислотный состав (качественный и количественный) многих тысяч белков, полученных из разных источников, выяснен (табл. 1.4).

При анализе данных табл. 1.4 виден ряд закономерностей. На долю дикарбоновых аминокислот и их амидов в большинстве белков приходится до 25—27% всех аминокислот. Эти же аминокислоты вместе с лейцином и лизином составляют около 50% всех аминокислот. В то же время на долю таких аминокислот, как цистеин, метионин, триптофан, гистидин, приходится не более 1,5-3,5%. В протаминах и гистонах отмечено высокое содержание основных аминокислот аргинина и лизина, соответственно 26,4 и 85,2% (см «Химия простых белков»).

Химические реакции для открытия и определения аминокислот в гцлроли-затах белков. В курсе органической химии подробно рассмотрено множество химических реакций, характерных для а-амино- и а-карбоксильных групп аминокислот (ацилирование, алкилирование, нитрование, этерификация

* При чисто химическом (но не ферментативном) синтезе аминокислот в лаборатории обычно образуется оптически неактивная смесь L- и D-изомеров, обозначаемых как D Тиамин окислоты, или рацематы.

** D-Аминокислоты, очевидно, не играют важной физиологической роли в организме животных и человека, хотя в органах и тканях содержатся весьма активные ферменты, катализирующие их распад (см. главу 12 «Промежуточный обмен аминокислот в тканях»). L-и D-аминокислоты различаются, кроме того, по вкусу: первые - горькие, вторые - сладкие.

T.i б л iiu.i 1.4. Аминокислотныйсостав некоторых природных бежев, в процентах

Белок

Ам 1 ю 1К'и слета

Аланин

Глицин

Валин

Лейцин

Изолейцин

Пролин

Фенилаланин

Тирозин

Триптофан

Серии

Треонин

Цистеин +

цистИИ Метионин Аргинин Гистцдин Лизин

Аспараги новая

кислота Глутаминовая

кислота Амидный азот

Саль-мин

1,1 2,9

ЗД О

1,6

5,8 О О О

9,1

О

О

о

85,2 О О

о

о о

Гистон (печень теленка)

7,6 5,8 5,5

9,1 4,6 3,4 3,5 3,9

4,1 6,4

0,9 14,8

23 11,7

5,5

10,3 0,7

Казеин

3,2 2,0 7,2 9,2

6,1 10,6 5,0 6,3

1,2 6,3 4,9

0,3 2,8 4Д 3,1

8,2

7,1

22,4

1,6

Альбумин (сыворотка

пелone

1,6 7,7 11,0 1,7 5Д 7,8 4,7 0,2 3,3 4,6

6,3

1,3 6,2

3,5 12,3

9,0

17,0 0,9

Y-Гло-булин

(чепо4,2 9,7 9,3 2,7

8,1 4,6

6,8 2,9

11,4 8,4

ЗД

U 4,8

2,5

8Д

8,8

11,8 1,1

Пепсин

6,4

7Д

10,4 10,8 5.0 М 8,5 2,4 12,2 9,6

2,1 1,7 1,0 0,9 0,9

16,0

11,9

1,3

Инсулин

4,5

4,3

7,7 13,2 2,8 2,5 «.8 13,0

о

5,2 2Д

12,5

ЗД 4,9 2,5

6,8

18,6 1,4

и др.). Здесь будут рассмотрены общие цветные реакции для обнаружения индивидуальных аминокислот и аминокислот, входящих в состав белков, основанные ил химической природе радикалов аминокислот (табл. 1.5).

Для открытия v, биообъектах и количественного определения аминокислот успешно применяется реакция их с нингидрином. 1 la 1 стадии реакции образуется воестановленный нингидрин за счет окислительного дезами-нирования аминокислот (параллельно происходит декарбоксилирование аминокислот):

юн

+ СО, + NH, + (

?н

Аминокислота

Окисленный нингидрин

О

Пг11'Г'ТИ11п1м;г'1Ш1,м 1ШШ"ИД]ФШ

На II стадии образовавшийся аммиак реагирует с эквимолярными количествами окисленного и восстановленного нингвдржна, образуя сине-фиолетовый продукт, интенсивность окраски которого (при 570 нм) пропорциональна количе ству амин оки с; i оты:

На основе нингидрипопоп реакции 0j>i>i? 1 разработаны методы конiimlci-венного определения аминокислот, в частности метод распределительной хроматографии на бумаге, впервые внедренный в 1944 г. (А. Мартин и Р. Синдж). Эта же реакция используется благодаря своей высокой чувствительности в автоматическом анализаторе аминокислот. Впервые такой прибор сконструировали Д. Ш