Глава 18. Аминокислоты, пептиды и белки

Глава 18.

Аминокислоты, пептиды и белки

Аминокислоты, пептиды и белки образуют группу химически родственных соединений, которые играют ключевые роли во всех процессах жизнедеятельности нашего организма.

Аминокислоты

Аминокислоты - класс органических соединений, содержащих аминогруппу - 1\1Н2 и кислотную (карбоксильную) группу - СООН и имеющих двойственную природу - одновременно и органические кислоты, и органические основания. Они могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы. Выделяют основные аминокислоты - с более чем одной аминогруппой и кислые аминокислоты - с более, чем одной карбоксильной группой. Остальная часть молекулы (В-группа) у различных аминокислот варьирует, и именно она определяет уникальные свойства каждой из них в отдельности.

Аминокислоты - строительный материал белков живой ткани. Аминокислоты, а точнее а-аминокислоты (радикал присоединен к атому углерода в а-положении), образуют бесконечное множество встречающихся в живых организмах белков и пептидов, но в состав пептидов и белков, за редким исключением, входят только 20 из них, которые называют протеиногенными. Одновременно аминокислоты выполняют в клетке важную самостоятельную роль - регулируют процессы обмена веществ, работают как гормоны и нейромедиаторы.

Все входящие в состав живых организмов а-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметричный атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметричных атома) и обладают оптической активностью. Почти все встречающиеся в природе а-аминокислоты левовращающиеся или, иначе говоря, имеют 1_-форму, и лишь такие [.-аминокислоты включаются в состав белков, синтезируемых на рибосомах. Эта особенность «живых» аминокислот пока не имеет убедительного объяснения.

125

https://t.me/medicina_free

Оптические изомеры аминокислот могут очень медленно, самопроизвольно, неферментативным путем, превращаться в свою оптическую противоположность. Например, в белке дентине (входит в состав зубов) Ьаспартат переходит в Р-форму со скоростью 0,1% в год, что может быть использовано для определения возраста биологических объектов. С развитием следового аминокислотного анализа Р-аминокислоты были обнаружены сначала в составе клеточных стенок некоторых бактерий, а затем и в тканях высших организмов. Так, Р-аспартат и Р-метионин предположительно являются нейромедиаторами у млекопитающих.

Р-аминокислоты входят в состав некоторых пептидов. Например, Р-метионин и Р-аланин входят в состав опиоидных гептапептидов кожи южноамериканских амфибий филломеду, что определяет высокую биологическую активность этих пептидов как анальгетиков. Сходным образом образуются пептидные антибиотики бактериального происхождения, действующие против грамположительных бактерий - низин, субтилин и эпидермин.

Гораздо чаще Р-аминокислоты входят в состав пептидов и их производных, образующихся путем нерибосомного синтеза в клетках грибов и бактерий. Видимо, вэтомслучаеисходнымматериаломдля синтеза служаттакжеЬаминокислоты, которые изомеризуются одной из субъединиц ферментного комплекса, осуществляющего синтез пептида.

Способность аминокислот улучшать состояние кожи по достоинству оценена в современной косметике. Они улучшают водный и белковый баланс кожи, стимулируют синтез коллагена, облегчают проникновение через роговой слой эпидермиса других биологически активных веществ. Часто аминокислоты, в смеси с пептидами, в виде гидролизатов белков, включают в состав косметических средств для интенсивного ухода за кожей и волосами.

В косметике используются не только собственно сами аминокислоты, но и их производные. При присоединении к аминокислоте длинного жирнокислотного хвоста образуются эффективные и мягкие поверхностно-активные вещества - ПАВ. Для этих целей используются, например, таурин, сакозин, глутаминовая кислота. Достоинства таких ПАВ втом, что они не раздражают кожу и глаза, не нарушают нормальный рН кожи и уменьшают негативное воздействие более агрессивных поверхностно-активных соединений. Аминокислоты, в том числе серин, аланин, пролин, являются основным компонентом натурального увлажняющего фактора (ЫМР) - многокомпонентной смеси водорастворимых веществ, находящейся в корнеоцитах. Аминокислоты, входящие в состав натурального увлажняющего фактора, обладают гигроскопичными свойствами, нормализуют организацию кератиновых волокон в роговом слое, метаболит аминокислоты гистидина регулирует иммунные реакции в коже. Считается, что основной источник аминокислот в данном случае - гидролиз белка филлагрина.

126

https://t.me/medicina_free