их молекулярных структурах, как правило, 8 цистеиновых аминокислот, что соответствует 4 дисульфидным мостикам, и только нейротоксин-1 (яд кобры) содержит пять таких мостиков (схема 4.4.3).

Яды таких хорошо известных насекомых, как пчелы и осы, (многими из нас испытанные на себе) представляют собой довольно сложные смеси различных веществ, и в качестве основных активных компонентов также содержат полипептиды. Мелиттин — основной компонент яда пчелы медоносной (его содержание достигает 50%) состоит из 26 аминокислотных остатков. В отличие от предыдущих групп нейротоксинов, его молекула не содержит цистеина вообще. Кроме мелит-тина, следует отметить MCD-пептид (22 аминокислоты) и апамин (18 аминокислот) — молекулы этих полипептидов содержат по 4 цистеиновых остатка, т.е. по два дисульфидных мостика (схема 4.4.4).

Каждый из этих полипептидов обладает различной физиологической активностью: мелиттин является ионо-фором, вызывает прямой гемолиз тучных клеток, очень эффективный детергент, обладает ганглиоблокирующим действием; MCD-пептид дегранулиру-ет тучные клетки, высвобождает гис-тамин из них, его противовоспалительный эффект в 100 раз превышает действие гидрокортизона; апамин действует на Са2+- и К+-зависимые каналы нервной системы, под его действием усиливаются моносинаптические раз-гибательные и полисинаптические сгибательные рефлексы, т.е. широта спектра физиологического действия яда пчелы обусловлена разнообразием его полипептидного состава.

Вторая группа полипептидов, как уже указывалось, представляет собой группу различных по структуре соединений полипептидной природы с нетипичными для белков структурными особенностями. Такими особенностями в разных случаях могут быть: образование пептидной (амидной связи с участием

Схема 4.4.4

Gly-lle-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu

Glu-Glu-Arg-Lys-Arg-Lys-Arg-Lys4le-Trp-SerHle-Leu-Ala-Pro

(- Arg-Lys-lle-Cys-Gly-Lys-Asn

\

lle-Lys-Cys-Asn-Cys-Lys-Arg

Мелиттин

MCD-пептид

? Cys-lle-His-Pro-Val-His

Cys

Cys-Asn-Cys-Lys-Ala

/ I

Cys-Leu-Ala-Thr-Glu-Pro

\

Ala-Arg-Arg

Апамин

карбоксильной или аминной группы боковой цепи, появление в составе полипептида а-аминокислоты D-koh-фигурации; включение в полипептидную цепь аминокислот небелковой природы; включение в полипептидную цепь оксикислот; образование циклических полипептидных структур. Внутри этой группы выделяют несколько обособленных классов полипептидов.

Линейные мини-пептиды. Это действительно очень маленькие полипептиды — три и немногим больше аминокислотных остатка. Типичным и наиболее хорошо изученным представителем этой группы является трипеп-тид глутатион. По-видимому, он присутствует во всех живых организмах и находится обычно в межклеточном пространстве в достаточно высокой концентрации. Так как он выделен почти 70 лет назад, его физиологические функции изучены достаточно хорошо — он защищает тиольные группы белков, инактивирует радикальные частицы, разрушает перекисные соединения, выполняет роль кофермента в биохимическом процессе переноса аминокислот сквозь клеточные мембраны.

Необычный структурный элемент молекулы глутатиона — амидная связь, образованная взаимодействием аминогруппы цистеина и у-карбоксильной группы глутаминовой кислоты. Ее биологическое действие обязано присутствию тиольной группы и может быть проиллюстрировано реакцией с органическими гидроперекисями (детокси-кация) — для удобства обозначим весь полипептидный фрагмент, исключая сульфгидрильную функцию, одной буквой G (схема 4.4,5).

Недавно было установлено, что в состав фермента млекопитающих

Схема 4.4.5

NH2

О CH2SH

\ II I

СН—СН2—СНг—С—NH—СН—СО—NH—СН2—СООН ^==

G—SH

HOOC

Глутатион

2G—SH + R—О—ОН G—S—S—G + Н20 + ROH

Схема 4.4.6

ROOH G~SH С~ SH

Ehzym— SeH *- Ehzym— SeOH Ehzym-Se-S-G » Fn/ym—Sell

+ ROH +H2O +G-S-S-G

глутатион пероксидазы (молекулярная масса каждого из его четырех полипептидных фрагментов =20000 Д) входит аминокислота селеноцистеин (один остаток на один полипептид), которая играет роль каталитического центра вышеописанной реакции, так какселе-нольная функция окисляется легче ти-ольной. В соответствии с этим, схема реакции детоксикации гидроперекисей приобретает несколько иной вид (схема 4.4.6).

Эти данные показывают, почему селен является необходимым элементом в питании млекопитающих, и человека в том числе.

Некоторые другие у-глутамильные пептиды представлены на схеме 4.4.7: офтальмовая кислота, содержащая небелковую аминокислоту (а-аминомас-ляную); из Е. coli выделен глутатионил-спермидин, содержащий полиаминный фрагмент, участвующий в процессах роста и метаболизма нуклеиновых кислот.

Схема 4.4.7

С^з

НООС ?Н2

/CH-CH2-CH2-CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COOH

NH2 1 1

а-аминомасляная кислота

НООС Н%Н2

^H-CH2-CH2-CO-NH-CH-CONH-CH2-CO-NH-(CH2)3-NH-(CH2)4-NH2

NH2 , ,

(у-аминопропил), (5-аминобутил)-амин

Фрагмент р-аланина входит в состав биологически активных дипептидов анзерина и карнозина (схема 4.4.8), которые в б