но большое количество так называемых непротеиногенных аминокислот Только в высших растениях их насчитывается более 200; много таких аминокислот продуцируется микроорганизмами, еще неизвестно сколько их будет обнаружено в морских организмах, химический состав которых интенсивно изучается в последнее время и интерес к ним все возрастает.

Анализировать весь этот список аминокислот в настоящий момент не имеет смысла, но можно взглянуть на некоторые из них, чтобы увидеть структурное их разнообразие и соответственно разнообразие в химических и биологических свойствах. Если в про-теиногенных аминокислотах олефино-вые группы как бы запрещены, то здесь

Схема 4.1.4

СНз—NH—(CBjU—СН—СООН

NH СООН

4-гидроксипролин e-N-метиллизин

они не единичны. Встречаются амино- с необычными гетероатомами, такими как кислоты с малыми циклами, притом йод и селен (табл. 4.1.2); разнообразен весьма напряженными; аминокислоты набор гетероциклических аминокислот.

Таблица 4.1.2.

Некоторые непротеиногенные аминокислоты.

СНг МЬ

II I

1ЮОС CI^ ХООН

у-метилен-1_-глутаминовая кислота (земляной орех, тюльпаны); мощный гилоглике-мический агент

№ Nib

сн=с

СНз7 ЧСН/

4 СООН

2-амино-4-метил-гекс-4-еновая кислота (Hecsculus californica); мощный гипогликеми-ческий агент

CHj

NHj Гипоглицин A (Blighia sapida)CHj-CH—СООН

СООН NHj

1 -аминоциклопропанкарбоновая кислота (биологический источник этилена в растениях)

Таблица 4.1.2 (продолжение).

Мимозин (Mimosa pudica); агонист глютаматного рецептора

CHj-CH-COOH

NHj

СООН Азетидин-2-карбоновая кислота (Liiiaceae); агонист глютаматного рецептора

Каинова кислота (из водоросли Dignea simplex); агонист глютаматного рецептора

СН-СООН

Иботеновая кислота (из мухомора, инсектицид)

НООС NH п

Возбуждающая аминокислота из ядовитого гриба ClitoСНг-СН-ОООН NHz

cyle acromelaga

NH2

/_ Селеноцистеин (активный центр ферментов типа глуHSe СН2 \ татион пероксидазы)

СООН

Дисигербарин (Dysiherbarine); нейротоксин из морской губки Dysidea herbacea

В качестве нестандартных аминокислот следует отметить обнаруженные в некоторых случаях аминокислоты, по пр -шципиальной структуре соответствующие протеиногенным аминокислотам, но в отличие от последних, имеющие D-конфигурацию. Эти аминокислоты, как правило, входят в состав полипептидных антибиотиков — там найдены D-валин, D-фенилаланин, D-цистеин (подробнее эти антибиотики будут рассмотрены ниже, в разделе о полипептидах). D-Аминокислоты являются компонентами клеточных стенок многих бактерий — это D-аланин, D-глутамин.

4.2. Химические свойства а-аминокислот

Химические свойства а-аминокислот определяются, в самом общем случае, наличием у одного и того же атома углерода карбоксильной и аминной групп. Специфика боковых функциональных групп аминокислот определяет различия в их реакционной способности и индивидуальности каждой аминокислоты. Свойства боковых функциональных групп выходят на первый план в молекулах полипептидов и белков, т.е. после того, как аминная и карбоксильная группа свое дело сделали — образовали полиамидную цепочку.

Итак, химические свойства собственно аминокислотного фрагмента подразделяются на реакции аминов, реакции карбоновых кислот и свойства, обязанные взаимному их влиянию.

Карбоксильная группа проявляет себя в реакциях со щелочами — образуя карбоксилаты, со спиртами — образуя сложные эфиры, с аммиаком и аминами — образуя амиды кислот, а-аминокислоты достаточно легко де-карбоксилируются при нагревании и при действии ферментов (схема 4.2.1). Эта реакция имеет важное физиологическое значение, поскольку ее реализация in vivo приводит к образованию соответствующих биогенных аминов, выполняющих ряд специфических функций в живых организмах. При де-карбоксилировании гистидина образуется гистамин, обладающий гормональным действием. В организме человека он находится в связанном виде, освобождается при воспалительных и аллергических реакциях, анафилактическом шоке, вызывает расширение капилляров, сокращение гладкой мускулатуры, резко повышает секрецию соляной кислоты в желудке.

Так же, реакцией декарбоксилиро-вания, вместе с реакцией гидроксили-рования ароматического цикла, из триптофана образуется другой биогенный амин — серотонин. Он содержится у человека в клетках кишечника в тромбоцитах, в ядах кишечнополостных, моллюсков, членистоногих и земноводных, встречается в растениях (бананах, кофе, облепихе). Серотонин выполняет медиаторные функции в центральной и периферической нервной системах, влияет на тонус кровеносных сосудов, повышает стойкость капилляров, увеличивает количество тромбоцитов в крови (схема 4.2.2).

Аминогруппа аминокислот проявляет себя в реакциях с кислотами, образуя аммонийные соли, ацилируется

Схема 4.2.1

Ft ОН NaOII „ _ +

R-CH-COOEt ?< R-СН-СООН ^ R-CH-COOTVa

^ NH3/ ^ \-С02 ^

R-CH-CONHz R-CH2-NH2

Mb

Схема 4.2.2

и алкилируется при взаимодействии с обычные первичные амины, образует

галогенангидридами и гал