Гершенович З.С. Амидные и карбоксильные группы белков мозга при кислородной интоксикации1960-02-0310-ybon0p28

Т. 25, вып. 2
БИОХИМИЯ
1960
АМИДНЫЕ И КАРБОКСИЛЬНЫЕ ЕРУППЫ БЕЛКОВ
МОЗГА ПРИ КИСЛОРОДНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
3. С. ГЕРШЕНОВИЧ и А. А. КРИЧЕВСКАЯ
Кафедра биохимии университета и отдел биохимии Научно-исследовательского
биологического института, Ростов-на- Дону
Механизм участия белков мозга в осуществлении специфической
функции органа зависит от способности молекул белка обратимо и с
большой скоростью вступать во взаимодействие с соединениями, обра­
зующимися в процессе метаболизма. Реагентоспособность молекул бел­
ка, в первую очередь, определяется наличием и порядком расположе­
ния в них активных функциональных групп: сульфгидрильных, карбо­
ксильных, амидных, аминных, гуанидиновых и других.
Установлено, что биологическая активность многих белков осущест­
вляется «активными центрами», занимающими лишь небольшую часть
белковой молекулы. Наиболее подробно изучена роль сульфгидрильных
групп в биологической активности различных белков-ферментов. Можно
думать, что прочие функциональные группировки, например, карбо­
ксильные группы, также выполняют специфическую роль в процессе
взаимодействия белковых веществ с различными субстратами.
Наши предыдущие исследования [1] показали, что в условиях воздействия на жи­
вотное повышенного давления кислорода уже в .первые минуты в мозгу происходит осво­
бождение больших количеств аммиака. В этот период в поведении животного еще нет
никаких признаков беспокойства. Развивающиеся в дальнейшем судороги сопровож­
даются увеличением аммиака в мозгу в 10 и более раз". Это совпадает е наблюдениями
других авторов [2—5] о связи между функциональным состоянием нервной системы и
освобождением аммиака. Физиологическое состояние освобождающегося при возбужде­
нии аммиака еще ,не нашло своего объяснения я большинство авторов склонны рассма­
тривать его лишь как токсическое вещество, для связывания которого в организме вы­
работались в процессе эволюции сложные системы химических реакций.
Анализируя возможное биологическое значение аммиака, можно предположить, что
одной из наиболее древних и важных реакций является процесс взаимодействия аммиа­
ка с белковыми веществами. В результате такого взаимодействия могут возникнуть
либо солеобразная связь иона аммония, либо амидная связь. Во многих биологически
активных белках (вазопрессин, акситоцин и др.) амидная связь встречается часто.
Для суждения о связи между функциональным состоянием мозга и
динамикой амидных и карбоксильных групп белка мы исследовали их
содержание в белках мозга животных, помещенных в атмосферу повы­
шенного давления кислорода. Кислород мы избрали как естественный
фактор среды, который, при повышении его парциального давления в
окружающей атмосфере, вызывает у животного (в зависимости от ве­
личины давления и времени воздействия) состояние от глубокодремот­
ного до бурных судорог.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Опыты проведены на белых крысах весом 150—200 г. Животных помещали в баро­
камеру, где создавали давление чистого кислорода 6 или 3,5 ат. Поглотителем угле­
кислоты служила щелочь. При действии кислорода под давлением в 6 ат у крыс через
5—10 мин. от начала воздействия начинается возбуждение, которое постепенно усили­
вается, и на 15—20-й минуте начинаются приступы судорог. Если продолжать опыт,
то промежутки между приступами сокращаются, приступы делаются более тяжелыми
и животное погибает. При действии на животных кислорода под давлением в 3,5 ат
предсудорожный период продолжается 90 и более мин.
Амидные и СООН-группы белков мозга при кислородной интоксикации
311
Мы исследовали амидные и карбоксильные группы белков мозга крыс в периоды
небольшого возбуждения, сильного возбуждения и сильных судорог. Приведенная
периодичность, конечно, несколько искусственна. В основу мы принимали преобладаю­
щее состояние животного. Контролем служили крысы, содержащиеся в условиях обыч­
ного атмосферного давления. Кроме того, для сравнения исследовали белки мозга
у крыс в состоянии кратковременного эфирного наркоза (5—10 мин.). Эфирный нар­
коз у крыс наступает без стадии предварительного возбуждения. По достижении нуж­
ного состояния опытное и одновременно контрольное животное обезглавливали, быстро
извлекали мозг, готовили препараты белка и исследовали «суммарные» и водораство­
римые белки мозга.
Для получения суммы белков мозг растирали с 5 мл 10%-ного раствора ТХУ,
осадок отделяли центрифугированием и освобождали от воды и липоидов последова­
тельным промыванием ацетоном, смесью метанола и хлороформа (3: 1 ), спиртом,
смесью спирта и эфира (2: 1) и, наконец, эфиром. Препарат сушили на воздухе и расстирали в агатовой ступке в тонкий порошок. Для получения водорастворимых белков
мозга три —20° готовили ацетоновые порошки. После высушивания в вакуум-эксикаторе
над Р 2 О5 порошок просеивали через шелковое сито. Навеску порошка в 100 мг гомоге­
низировали в течение 10 мин. на холоду с 4 мл бидистиллированной воды и оставляли
в холодильнике на ночь. Осадок отделяли центрифугированием и отбрасывали. В рас­
творе оставались водорастворимые белки.
Определение амидных групп. Отщепление всех амидных групп (АГ) от белков моз­
га происходит за 1—3 часа при кипячении в разбавленной (2—5 и.) кислоте. Однако
в составе белковой молекулы имеется, по-видимому, какая то часть АГ, которая
отщепляется уже при 10-минутном гидролизе в 2 н. кислоте. Эти АГ можно назвать
•«лабильными», в отличие от «прочносвязанных», которые отщепляются при дальней­
шем гидролизе.
Определение лабильных и прочно связанных АГ проводили как в суммарных, так
и водорастворимых белках мозга всех подопытных животных. Определение обеих фрак;ций проводили в одной и той же навеске белка. Навеску суммарных белков гомоге­
низировали в 2 н. H2 S 0 4. После 10-минутного гидролиза пробу охлаждали, центрифу­
гировали и отбирали аликвотную часть для определения аммиака. Остаток продол­
жали гидролизовать в течение 3 час., после чего белки осаждали 0,5 мл 20%-ной ТХУ,
дентрифугировали и определяли аммиак в надосадочной жидкости. Аммиак определяли
микродиффузионным методом Зелигсона [6 ]. Количество АГ рассчитывали в мгк
ЫНз-Ы/жг N белка пробы.
Определение карбоксильных групп. Карбоксильные группы белков определяли пу­
тем эстерификации их метиловым спиртом в присутствии тионилхлорида. Этим путем
■удается избегнуть эстерификации гидроксильных групп белка и разрыва пептидных
связей, что делает этот метод весьма специфичным для свободных карбоксильных
групп [7].
Мы применили С14-метиловый спирт и о количестве свободных карбоксилов судили
по степени включения его в белки мозга. Навеску суммарного белка гомогенизировали
в 40-кратном объеме абсолютного метилового спирта, переносили в склянку, куда
добавляли С14-метиловый спирт ;в количестве 0,25 мккюри. Склянку герметически за­
крывали резиновой пробкой, через которую была пропущена хлоркальциевая трубка
и капельная воронка. Склянку помещали в охлаждающую смесь (лед, соль, вода).
Перемешивание производили на магнитной мешалке. Через 30 мин. по каплям добав­
ляли '/ 4о объема тионилхлорида. Метилирование при постоянном помешивании продол­
жали 3 часа. Белок осаждали 20%-ной ТХУ, отделяли центрифугированием, отмывали
от радиоактивных примесей. Осадок сушили при комнатной температуре, растирали
л определяли радиоактивность в толстом слое при помощи торцового счетчика. Радио­
активность выражали в имп/мин на 1 0 0 мг белка.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Динамика количества амидных и карбоксильных групп суммарных белков. Под­
опытных животных подвергали действию кислорода в 6 ат. Исследования проводили
на 10 подопытных и 10 контрольных животных. Опыт прекращали, когда у животных
начиналось сильное возбуждение; среднее время пребывания животного в камере —
25 мин.
В одной и той же навеске суммарных белков мозга последовательно определяли
количество свободных карбоксильных и амидных групп. У контрольных животных
■сумма АГ суммарных белков мозга составляла в среднем 73 мкг NH 3 -N/jt«g N белка
(пределы колебаний 70,0—79,1 мкг/мг). Включение меченого метилового спирта в эти
же белки в среднем было 80,0 имп/мин/ 1 0 0 мг белка.
У подопытных животных сумма амидных групп в суммарных белках
мозга оказалась равной в среднем 84,7 мкг NH 3 -N/.wa N белка (пределы
колебаний 78,2—91,1 мкг/мг). Включение меченого метилового спирта
в эти же белки в среднем было 54 имп/мин/ЮО мг белка.
Таким образом, у животных, которые подвергались действию кисло­
рода под давлением в 6 ат и находились в стадии сильного возбужде-
312
3. С. Гершекогич и А. А. Кричевская
ния, мы наблюдали некоторое увеличение (в среднем на 15%) количе­
ства АГ в суммарных белках мозга при одновременном уменьшении
количества свободных карбоксильных групп (в среднем на 34,4%).
А Г суммарных и водорастворимых белков мозга. Многочисленные
исследования показали, что в мозгу имеются различные по свойствам
белки. Отделить их можно либо фракционированием при помощи солей
и растворителей, либо методом электрофореза.
Участие различных белков в физиологических процессах не одина­
ково. Исходя из этого, мы и исследовали изменение количества АГ в во­
дорастворимых белках по сравнению с суммарными белками мозга крыс
в разных состояниях, вызванных воздействием повышенного давлении
кислорода.
Сумма А Г в белках мозга. Изменение количества АГ в белках мозга'
крыс на разных стадиях кислородного отравления показано на рис. 1 .
В суммарных белках мозга контрольных животных количество АГ составляет
в среднем 73,6 мкг NH3-N/мг N белка. В суммарных белках мозга крыс, подвергнутых
действию повышенного давления кислорода, во все изученные нами периоды кислород­
ного отравления наблюдается примерно'
одинаковое увеличение количества АГ,
150
в среднем «а 15,1 %.
Несколько иная картина имела место
НО
в водорастворимых белках. В контролесумма АГ была 85,6 мкг NH3-N/^a N
белка. Возбуждение животных в начале
№0
действия кислорода (7—8 мин.) приво­
дит к уменьшению количества АГ в сред­
по
нем на 31% -по сравнению с контролем.
Дальнейшее нарастание возбуждения if
особенно появление и развитие -судорог
по
-приводят к увеличению количества АГ.
Из рис. 1 -видно, что разные степени^
возбуждения характеризуются большим
по
разбросом точек (от 77,1 до 131 мкг).
В период судорог АГ водорастворимых
белков составляют в среднем 130,8 мкг,.
30
т. е. увеличивается в среднем «а 64,3%_
Из наших предыдущих работ[ 1 ] известно, что уже самое не­
большое возбуждение, вызванное10
воздействием повышенного дав­
ления кислорода, приводит к
во
значительному увеличению со­
держания, свободного аммиака в.
00
мозгу животных. Развитие кисло­
Рис. 1. Изменение общего количества АГ
в белках мозга крыс при кислородной родного отравления, сопровож­
дающееся судорогами, приводит
интоксикации
к дальнейшему увеличению коли­
Давление кислорода 6 ат. А — общие белки;
В — водорастворимые
белки.
/ — контроль;
чества аммиака. Можно предпо­
I I — умеренное
возбуждение;
I I 1а — вы ра­
женное возбуждение; I I I — начало судорож ­ ложить, что на первых этапах
ного периода; I V — сильные судороги
кислородного отравления водо­
растворимые белки мозга являют­
ся одним из главных источников аммиака. В дальнейшем огромное
увеличение количества аммиака зависит от распада других азотсодер­
жащих соединений — глютамина, адениловых соединений, аминосахаров и т. д. При таком избытке аммиака реакция сдвигается в сторону
связывания его свободными карбоксильными группами белка. Не исклю­
чена возможность, что вначале происходит адсорбция аммиака, а затем
образование АГ.
Лабильные А Г в белках мозга. Лабильные АГ в суммарных белках
мозга контрольных животных (рис. 2) составляют ib среднем 42,5 мкгNH 3 -N/^aN белка. В период возбуждения, вызванного кислородной ин-
/
• г
-
.4
Амидные и СООН-группы белков мозга при кислородной интоксикации
313
токсикацией, количество лабильных АГ почти не меняется и составляет
в среднем 43,8 мкг. Однако с началом судорог количество их умень­
шается. Чем судороги тяжелее и продолжительнее, тем меньше стано­
вится количество этих групп.
Общее количество АГ в суммарных белках мозга в этот же период
кислородного отравления почти не изменяется (рис. 1). В связи с этим
существенно меняется соотношение (выраженное в процентах) между
лабильными АГ в белке и суммой АГ того же белка:
Контроль
Возбуждение
Судороги
Сильные судороги
57,6
52,3
39,7
29,5
В водорастворимых белках мозга крыс при действии кислорода под
давлением 6 ат динамика содержания лабильных АГ повторяет дина­
мику общего количества АГ суммарных белков. Таким образом, отно-
Ь
Е
Ша
| во-
о
л
'3 40~
А
з
г« зо20Рис. 2. Изменение количества лабильных
АГ в белках мозга кры-с при кислородной интоксикации
Рис. 3. Изменение количества прочносвязанных АГ белков мозга при
кислородной интоксикации
Пояснения см. рис. 1
Пояснения см. рис. 1
шение лабильных АГ водорастворимых белков мозга крыс к общему
содержанию АГ в этом же белке в процессе развития кислородного от­
равления не изменяется. Выраженное в процентах, это отношение со­
ставляло:
’К он троль
37,4
У м еренное возб у ж д ен и е
Сильное возб у ж д ен и е
С удороги
40,8
45,0
40,5
Прочно связанные А Г в белках мозга. На рис. 3 представлена дина­
мика количества прочно связанных АГ в суммарных и водорастворимых
белках мозга крыс при действии кислорода под давлением в 6 ат.
Развитие кислородного отравления приводит к увеличению количе­
ства прочно связанных АГ в белках. Отношение прочно связанных АГ
к общему количеству АГ в суммарных белках при этом нарастает, со­
ставляя (в %) У контрольных животных 42,2, в период возбуждения —
47,4, в судорожный период от 60,3 до 70,6.
В водорастворимых белках мозга крыс при развитии кислородногоотравления динамика содержания прочно связанных АГ подобна тако­
вой лабильных АГ и повторяет динамику общего количества АГ (рис. 3)..
314
3. С. Гершенович и А. А. Кричевская
Сильные судороги приводят к значительному увеличению количества
прочно связанных АГ (в среднем до 78 мкг ЫНз-Н/жг N белка). Вычис­
ление отношения прочно связанных АГ к общему количеству их в водо­
растворимых белках мозга крыс (в % к контролю) дало следующие
результаты:
Ж он троль
62,6
У м еренное во зб уж д ен и е
Сильное во зб у ж д ен и е
59,2
С удороги
55,0
59,5
Таким образом, в суммарных белках мозга крыс в процессе развития
кислородного отравления, которое внешне проявляется все усиливаю­
щимся возбуждением животного (доходящим до сильных судорог), мы
наблюдали незначительное увеличение общего количества АГ и измене­
ние соотношения между лабильными и прочно связанными АГ в белко­
вой молекуле. Отношение лабильные ЛГ/прочно связанные АГ в суммар­
ных белках мозга у контрольных животных уменьшается от 1,37 до 0,42
при сильных судорогах за счет увеличения количества прочно связан­
ных АГ.
В водорастворимых белках мозга при кислородном отравлении ко­
личество прочно связанных и лабильных АГ изменяется параллельно,
в связи с чем отношение их в процессе развития кислородного отравле­
ния почти не меняется.
А Г б е л к о в м о з г а к р ы с п р и д е й с т в и и к и с л о р о д а п о д д а в л е н и е м в 3 ,5 а т .
При рассмотрении результатов действия кислорода под давлением в 6 ат
мы обратили внимание на то, что пределы колебаний в содержании всех
фракций АГ белков мозга контрольных животных и после сильных су­
дорог значительно меньше, чем в группе животных, которые находились
на разных стадиях возбуждения. Можно было предположить, что ди­
намика количества АГ белков могза в какой-то степени отражает функ­
циональное состояние животного. Для проверки этого предположения
А Г водорастворимых белков мозга крыс при действии кислорода под давлением 3,5 ат
(м кг N H-j-N/м г N белка)
Состояние ж ивотного
Легкое возбуждение, с 40 мин.— дремотное состояние
.Легкое возбуждение, с 38 мин.— дремотное состояние
•Легкое возбуждение, с 30 мин.— дремотное состояние
.Легкое возбуждение, с 30 мин.— дремотное состояние
•Легкое возбуждение, с 20 мин.—• дремотное состояние
Легкое возбуждение, с 20 мин.— дремотное состояние
К 20 мин. сильное возбуждение, с 40 мин.— дремотное состояние
•К 20 мин. сильное возбуждение, с 40 мин.—
дремотное состояние
К 15 мин.— сильное возбуждение, с 36 мин,—
дремотное состояние
Все .время очень сильное возбуждение
Все время сильное возбуждение
Все время очень сильное возбуждение
Сильное возбуждение
■Сильное возбуждение
Экспо­
зиция,
мин.
Сумма Л аб и л ь­ Прочно
св я зан ­
ные
АГ
ные А Г
АГ
Л абильны е
Прочно
связанные
АГ
60
53,6
25,2
28,4
0,88
60
56,4
26,1
30,3
0,86
60
49,3
16,5
32,8
0,49
60
46,6
14,2
32,4
0,44
30
59,1
15,6
43,5
0,36
30
54,5
8,9
45,6
0,19
60
27,1
13,3
10,8
0,96
60
20,6
7,1
13,5
0,52
60
60
60
60
30
30
35,5
82,2
61,0
67,5
51,4
45,0
10,0
49,4
37,2
36,2
35,7
34,3
25,5
32,8
23,8
31,3
15,7
10,7
0,40
1,50
1,56
1,17
2,32
3,20
Амидные и СООН-группы белков мозга при кислородной интоксикации
315
мы провели серию опытов с действием на крыс кислорода под давле­
нием в 3,5 ат. При таком давлении развитие картины кислородного
отравления растягивается. Судороги наступают через 90—120 мин. пос­
ле начала воздействия. До этого можно наблюдать разные, растянутые
во времени, стадии возбуждения, чередующиеся с дремотой. Результа­
ты определения суммарного количества АГ, лабильных и прочно свя­
занных АГ водорастворимых белков мозга крыс при действии кислоро­
да под давлением 3,5 ат представлены в таблице.
Из таблицы видно, что при одной и той же экспозиции, в зависимо­
сти от индивидуальных особенностей, можно наблюдать разное функ­
циональное состояние животного. Можно отметить и определенную за­
висимость между функциональным состоянием и динамикой АГ в водо­
растворимых белках мозга. Так, при экспозиции 60 мин. одни животные
все время находились в состоянии сильного возбуждения, у других лег­
кое возбуждение сменялось дремотным состоянием. В последнем случае
сумма АГ в белках была всегда ниже, чем у сильно возбужденных жи­
вотных. Особенно заметно изменялось соотношение между прочно и л а­
бильно связанными АГ. В период возбуждения и дремотного состояния
уменьшается количество лабильных АГ в белке, тогда как количество
прочно связанных АГ почти не меняется. У животных в состоянии силь­
ного возбуждения отмечалось увеличение количества лабильных АГ.
Эти данные согласуются с результатами, полученными при действии
кислорода под давлением 6 ат,
А Г в о д о р а с т в о р и м ы х б е л к о в м о з г а к р ы с в с о с т о я н и и н а р к о з а . Влади­
мирова [5], Рихтер и Даусон [4] и многие другие показали, что у живот­
ных в состоянии наркоза, в отличие
от того, что имеет место при воз­
/г
%Г
I
буждении, уменьшается количество
свободного аммиака в мозгу. По
6
Л. 60
1нашим представлениям, это должно
;
найти отражение и в динамике ко­
5'П
- :
so
цз
личества АГ белков мозга. Мы
SBJ
;
'
W
1
исследовали динамику АГ в водо­
40
растворимых белках мозга крыс при
;
S
кратковременном эфирном наркозе,
НЛ
-Ш
—
32.3
70
30
который, по данным Перцовой [8 ],
заметно не изменяет содержание
'
го
свободного аммиака в мозгу.
Ш
Из рис. 4 видно, что при кратко­
временном эфирном наркозе сумма Рис. 4. Изменение количества АГ водо­
белков мозга крыс после
АГ водорастворимых белков мозга растворимыхэфирного
наркоза
почти не изменяется (в контроле
А — общ ее количество АГ; В — лабильные А Г ;
85,6,
при
наркозе—-84,5
мкг В — прочно связанные АГ. I — контроль; I I —
наркоз
NH 3 -N/0 h2 N белка). Однако наркоз
значительно меняет соотношение
между лабильными и прочно связанными А Г — увеличивается количе­
ство лабильных и уменьшается количество прочно связанных АГ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Полученные результаты свидетельствуют о безусловной связи между
функциональным состоянием животного и динамикой амидных и карбо­
ксильных групп белка. Мы не можем еще точно установить, какому кон­
кретному состоянию соответствует то или иное содержание амидных и
карбоксильных групп в белках мозга.
Анализируя биологическое значение процессов взаимодействия ам­
миака с белками, можно предположить, что оно является простейшим
путем реализации физико-химических возможностей белковой молекулы.
316
3. С. Гершенович и А. А. Кричевская
В зависимости от соотношения между карбоксильными и амидными
группами, изменяется заряд и, следовательно, конфигурация белковой
молекулы. Последнее, конечно, влияет на функцию органа или ткани, в
которой происходит этот процесс. Мы полагаем, что взаимодействие ам­
миака с карбоксильными группами белка является наиболее древним и
простым механизмом реакции белка на внешние воздействия. В любом,
даже самом простом организме, во внутренней среде имеется система,
состоящая из белка, аминокислот и аммиака, непрерывно взаимодей­
ствующих друг с другом.
Рассматривая механизм синтеза мочевины у млекопитающих, можно
сделать вывод, что при этом происходит амидирование и дезамидирова­
ние дикарбоновых аминокислот, являющиеся важными звеньями этого
процесса, постепенно усложняющегося в процессе эволюции. АГ и в ря­
де других случаев являются транспортной формой или резервом амми­
ака, необходимого для различных метаболитических реакций.
Освобождение и связывание аммиака в мозгу представляет собой
сложный и, по-видимому, многоступенчатый процесс. Участие белковых
веществ делает этот процесс особенно значительным для функции
мозга.
Из нашего экспериментального материала видно, что в пределах
белковой фракции имеются АГ двух типов — весьма подвижные, легко
отщепляющиеся и прочно связанные. Вполне естественно, что АГ и пер­
вого и второго типов образованы свободными карбоксильными группа­
ми, не участвующими в образовании пептидных связей. Можно думать,
что принадлежность АГ к тому или иному типу зависит от места их рас­
положения на концах или внутри белковой молекулы, а возможно, от
характера радикала карбоксильной группы.
выводы
При различных нарушениях функции нервной системы, вызванных
воздействием повышенного давления кислорода, изменяется соотноше­
ние между лабильными и прочно связанными амидными группами.
В суммарных белках мозга крыс, находящихся в состоянии возбужде­
ния, наблюдается увеличение количества амидных групп и соответству­
ющее уменьшение карбоксильных групп. Изменение соотношения между
лабильными и прочно связанными амидными группами косвенно свиде­
тельствует о глубоких изменениях структуры белковой молекулы в усло­
виях кислородной интоксикации.
Поступила в редакцию
21.VII.1959
ЛИТЕРАТУРА
1. Г е р ш е н о в и ч З.С. и К р и ч е в с к а я А. А., Докл. АН СССР, 95, 837, 1954.
2. F a s h i r o S., Amer. J. Physiol. 60, 519, 1922.
3. П р а в д и ч - Н е м и н с к и й В. В., Архив биол. наук 33, 12, 1933.
4. R i c h t e r D., D a w s o n R., J. Biol. Chem. 176, 1199, 1948.
5. В л а д и м и р о в а E. А., сб.: Биохимия нервной системы, стр. 47, Изд-во АН УССР,
Киев, 1954.
6. S e l i g s o n D., S e l i g s o n Н., J. Lab. and Clin. Med. 38, 324, 1951.
7. B e l l a J., Biochim. et biophys. acta 20, 427, 1956.
8. П е р ц е в a M. H., Бюл. эксперим. биол. и мед. 46, 63, 1958.
Амидные и СООН-группы белков мозга при кислородной интоксикации
317
AMIDE AND CARBOXYL GROUPS OF CEREBRAL PROTEINS IN VARIOUS
FUNCTIONAL STATES OF THE ANIMAL
Z. S. G E R S H E N O V I C H and A . A . K R I C H E V S K . A Y A
Chair of Biochemistry, State University, and Biochemical Department of the Research
Biological Institute, Rostov-on-Don
The tentative correlation was followed up between the functional state of the animal
■and the dynamics of amide and carboxyl groups of cerebral proteins. Different functional
-states of animals were produced by increased oxygen pressure. The amide groups of pro­
teins were assessed from the ammonia content following a 10 minute hydrolysis in 2 N
sulphuric acid (labile amide groups) and after a 3 hour hydrolysis (firmly bound amide
groups). Free carboxyl groups were determined by esterification with labeled methanol
in presence of thionyl chloride. It was found that different functional states of ani­
mals are linked with a change in the ratio between labile and firmly bound amide groups
in total and water soluble cerebral proteins. In total proteins of the brain of restless
rats the amide group content increases while that of carboxyl groups decreases. This is
indirect evidence of profound changes in the structure of the protein molecule in various
functional states of the animals. Total and water soluble proteins of the brain differ in
the dynamics of both labile and firmly bound amide groups thereby suggesting a diffe­
rent role of individual protein fractions in the brain metabolism.