Пролин

Введение

Тривиальное название на русскомПролин
Тривиальное название на английском языкеProline
Трехбуквенный кодPro
Однобуквенные кодP
Название по IUPAC2-пирролидинкарбоновая кислота
Химическая формула
Брутто-формулаC5H9NO2
Молярная масса115.13046 г/моль
PubChem614

Пролин (2-пирролидинкарбоновая кислота, Proline, Pro, P), молекулярная масса: 115.13046 ; бесцветные кристаллы. т. пл. L-, D- и D,L-пролин соотв. 220-222, 215-220 и 205 °С (все изомеры плавятся с разложением); для L-пролина —85° (концентрация 4 г в 100 мл воды). Пролин хорошо растворим в воде (162,3 г в 100мл при 25 °С), ограниченно - в этаноле (1,55 г в 100мл), ацетоне. хлороформе. не раств. в диэтиловом эфире. рКа при 25 °С 1,99 (СООН) и 10,6 (NH); р/ 6,3.

Рис. 2.Структурная формула D-пролина

Пролин – единственная из кодируемых аминокислот, у которой α-аминогруппа – фрагмент гетероцикла. В отличие от других аминокислот дает желтое, а не фиолетовое окрашивание в нингидриновой реакции, с изатином дает синее окрашивание (характерная реакция на пролин). При окислении пролин в организме животных образуются 3- и 4-гидроксипролины, остатки которых в больших количествах (особенно 4-гидроксипролина) содержатся в коллагене. Гидролиз пептидных связей, образованных пролином, осуществляется двумя ферментами - пролиназой (связь с участием СООН пролина) и пролидазой (с участием NH). Реакции по атому N пространственно затруднены.

Рис.3.Реакция превращения L-пролина в D-пролин [2]
L-пролин – заменимая аминокислота. Входит в состав практически всех белков. Особенно богаты L-пролином коллаген, проламины (семена злаков) и эластин. В организме человека синтезируется из глутаминовой кислоты через ее полуальдегид (OCHCH2CH2CHNH2COOH) , который циклизуется в D1-пир-ролин-5-карбоновую кислоту (отличается от пролина двойной связью в положении 1); последняя восстанавливается в пролин Синтез пролина может быть осуществлен циклизацией α, β-ди-хлорвалериановой кислоты. В спектре ПМР L-пролина в D2O хим. сдвиги (в м. д.) 4,132 (положение 2 цикла), 2,35 и 2,075 (положение 3), 2,031 (положение 4), 3,41 и 3,354 (положение 5). L-пролин впервые выделен из казеина в 1901 Э. Фишером. Мировое Производство 100 т/год (1982).[1]

Белок-белковые контакты

Для пролина, как и для прочих аминокислот, характерны водородные связи атомов остова, однако он не образует связей аминогруппой, так как ее, как таковой, нет. Зато атом кислорода охотно образует связь, например:

Пролин способен к гидрофобным взаимодействиям, как, например, здесь:

ДНК-белковые контакты

Так как в пролине нет заряженных боковых групп, то он не может образовывать солевых мостиков. Водородных связей с ДНК тоже не удалось обнаружить (возможно это связано с тем, что в составе аминогруппы пролина нет протона). Но зато пролин может образовывать гидрофобные связи с ДНК. В апплете представлен ДНК-белковый комплекс, в состав одного из гидрофобных ядер которого входят азотистые основания ДНК и остаток пролина (на 2 слайде скрипта желтым цветом обозначено гидрофобное ядро, а пролин раскрашен по атомам).

Источники:

[1]: ChemPort.Ru

[2]: MP Biomedicals


© Е.Герасева, А.Морозов, А.Титова 2016