Биологические мембраны - Финдлея Дж.Б.
ISBN 5-03-001317-2
Скачать (прямая ссылка):
лизофосфатидилхолин; Цвнт- цвиттергент 3-14; Огл - октилглюкозид; Диг -
дигитоиии; Т80 - твин 80; Луб - лубппл РХ-ТрХ -тритон Х-100. Структурные
формулы приведены на рис. 5.1.
!) Имеется в виду способность к разрушению вторичной и третичной
структуры белка.
¦) Ионные детергенты не годятся для ионообменной хроматографии.
) См. текст. ь) См. табл. 5.3.
') Все детергенты оказывают раздражающее действие на кожу и легкие и
поэтому вредны. Дигитонии является сердечным гли-
КОЗИ ДОМ,
7) См. табл. 5.4.
Солюбилизация и реконструкция мембранных белков
205
Таблица 5.3. Коммерческие препараты детергентов
Детергент1) Цена2), долл. США за 1 г Чистота. % Поставщик*)
дне 0,14-0,64 98-100 А, С, F, S
СщЛАБ (Cie) 0,08-0,11 95-100 A, F, S
Холат 0,17-1,2 96-99 А, С, F, S
Дезоксихолат 0,20-0,49 96-98 А, С, F, S
Лизо-ФХ (С[6) 322-350 99-100 С, F, S
CHAPS 8-21 98-100 А, С, F, S
Цвиттергент 3-14 5,32 99-100 С
Днгитонин 9-22 75-99 А, С, F, S
Октплглюкозид 26-56 99-100 А, С, F. S
С[гЕз 52 97 С
Луброл РХ 0,1 Неизвестно41 S
Твин 80 0,01-0,38 75-100 A, F, S
Тритон Х-100 0,01-0,04 Неизвестно А, С, F, S
*) Структурные формулы приведены и а рис. 5.2.
2) Цены приведены по каталогам за 1985- 1986 гг. и являются
приблизительными.
8) А - Aldrich Chemical Со; С - Calbiochem; F - Fluka Chemicals; S -
Sigma Chemical Co. Перечислены только основные поставщики в США и Англии.
4) Вероятно, выше 95°,о.
но предложенный детергент CHAPS). Неионные детергенты включают такие
вещества, как октил-р-О-глюкопиранозид (ок-тилглюкозид) и
полиоксиэтиленовые производные типа тритона Х-100, луброла РХ и твинов.
Молекулы всех детергентов, как правило, имеют две пространственно четко
разграниченные области: гидрофобную и гидрофильную. Характерно, что у
неионных детергентов размер полярной области (часто это не имеющая заряда
полиоксиэтнле-новая цепь) обычно намного больше, чем у ионных. Интересной
особенностью солей желчных кислот, как видно из их стереохи-мических
формул, является то, что гидрофильная и гидрофобная области молекулы
расположены по разные стороны цикло-пентанпергидрофенантренового ядра
[17].
Работая с детергентами полиоксиэтиленового ряда, следует учитывать, что
имеющиеся в продаже препараты могут быть гетерогенными по размеру
полиоксиэтиленовых цепей. Это связано с особенностями протекания реакции
полимеризации в процессе химического синтеза таких детергентов. Кроме
того, полиоксиэтиленовые производные склонны к автоокислению, особенно в
присутствии ионов тяжелых металлов [18]. Автоокисление можно
предотвратить добавлением 0,2 мол. % бутили-рованного гидрокситолуола,
который действует как ловушка для свободных радикалов. Заряд детергента
также имеет большое значение, тем более если в процессе выделения белка
прихо-
206
Глава 5
днтся прибегать к ионообменной хроматографии. Кроме того, некоторые
заряженные детергенты, например соли желчных кислот, образуют
нерастворимые комплексы с ионами двухвалентных металлов и осаждаются при
низких pH (pH 6,8) из-за наличия у них карбоксильной группы [17, 19].
Другая особенность работы с детергентами состоит в том, что в их
присутствии анализ солюбилизированного материала может быть затруднен.
Например, многие неионные детергенты содержат значительные примеси
фосфатов, что создает серьезные проблемы при липидном анализе. Другие
детергенты, главным образом из ряда тритонов, сильно поглощают УФ-свет
(280 нм) из-за наличия в молекуле бензольного кольца, что затрудняет
спектрофотометрическое определение белка [20]. Эту проблему позволяет
решить использование насыщенных аналогов тритона (Aldrich Chemical Co.).
Многие детергенты затрудняют определение белка с помощью
колориметрических методов. В некоторых случаях детергент влияет на
реакционную способность одного или нескольких компонентов в инкубационной
среде, например, из-за включения лиганда или субстрата в мицеллярную
фазу. Показано также, что примеси, имеющиеся в полиоксиэтиленовых
детергентах, ингибируют очищенную дофаминф-моноокисгеназу [21] и
аденилатциклазу [22].
2.2.2. Критическая концентрация мицеллообразования
Все амфифильные вещества способны образовывать мицел-лярные структуры.
Мицеллами называют термодинамически устойчивые коллоидные агрегаты,
самопроизвольно образующиеся при определенной концентрации амфифила,
называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), и при
температурах выше критической температуры мицеллообразования [7]. Ниже
ККМ амфифилы диспергированы в мономерной форме. В литературе имеются
прекрасные обзоры по термодинамике, структуре и свойствам детергентных и
детергент-мемб-ранных мицелл [6, 17, 23-25]. Рассмотрение этих вопросов
не входит в круг задач данной главы. Однако понятие о мицелло-образовании
имеет определенное отношение к проблемам солюбилизации и реконструкции
мембран, так как, по-видимому, существует связь между величиной ККМ
данного детергента и его концентрацией, вызывающей солюбилизацию [26].
