Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кантон Ч. -> "Биофизическая химия. Том 2" -> 85

Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.

Кантон Ч., Шиммер П. Биофизическая химия. Том 2 — М.: Мир, 1984. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): biofizicheskayahimiya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 242 >> Следующая

параметр определяется как
go = U/3)(gx + gy + gz)
Hg0, измеренное для радикала в растворе, хорошо согласуется со значением,
полученным с помощью этой формулы с использованием величин gx, gy и gz,
которые были измерены для радикала в ориентированных кристаллах.
ИССЛЕДОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ ЭПР МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ БЕЛКОВ
Далеко не все биологические молекулы обладают неспаренным электроном, но
некоторые белки содержат парамагнитные ионы металлов, которые играют
важную роль в их функционировании и в формировании структуры. При
исследовании таких белков ЭПР оказывается особенно ценным методом. В
спектрах протонного резонанса сигналы от множества ядер располагаются в
относительно узком спектральном интервале. В спектрах ЭПР проблема
наложения разных сигналов устраняется автоматически, поскольку имеется
лишь один источник сигналов - ион металла вместе с его окружением. В
сущности этот ион является естественной меткой.
Исследованиям металлсодержащих белков с помощью ЭПР посвящена обширная
литература. Интересующийся читатель может обратиться, например, к работам
Бейнерта (Beinert), посвященным флавопротеидам и железосерным белкам, к
работам Ваннгарда (Vanngard) о медьсодержащих белках (см. Swartz et al.,
1972), а также Ф. Боудена (Bowden F.L., 1975), посвященным некоторым
молибденсодержащим ферментам.
ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ ЭПР С ПРИМЕНЕНИЕМ СПИНОВОЙ МЕТКИ
Большинство биологических молекул не содержат неспаренных электронов и
потому не могут давать сигнала ЭПР. Для исследования этих молекул методом
ЭПР к ним присоединяют один или несколько радикалов, известных под
названием спиновых меток. Таким образом, спиновая метка - это
искусственный зонд, своего рода репортерская группа. При введении таких
групп нужно убедиться в том, что свойства исследуемой молекулы
существенно не меняются. Для этого, например, можно измерить
биологическую активность исследумых молекул (скажем, каталитическую
активность фермента) или проследить за другими их свойствами в
присутствии и в отсутствие спиновой метки. Если эти контрольные измерения
показывают, что конформация или активность молекул меняется
незначительно, то с известной долей уверенности можно утверждать, что
исследования с помощью спиновой метки дают достоверную информацию о
состоянии системы.
Чаще всего применяются спиновые метки, содержащие нитроксильный радикал
(см. рис. 9.29). Будучи включенными в соответствующий участок молекулы,
эти спино-
ВВЕДЕНИЕ В МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС
175
вые метки позволяют исследовать структуру и динамические свойства
системы. Такие исследования становятся возможными благодаря
чувствительности константы ядерного сверхтонкого расщепления и g-фактора
к ориентации радикала относительно поля. Как уже обсуждалось, расстояние
между ЭПР-линиями и резонансное значение внешнего поля определяются
константой расщепления и g-фактором. Дополнительное влияние оказывает
полярный характер нитроксильной связи, который приводит к расщеплению
линий и к зависимости g-фактора от полярности окружения. Зависимость
параметров спектра ЭПР от ориентации метки и полярности ее окружения
позволяет получить информацию о структуре участка молекулы, к которому
присоединена спиновая метка. Поскольку анизотропное сверхтонкое
расщепление и g-фактор чувствительны к молекулярному движению,
исследования с применением спиновой метки позволяют получить информацию и
о динамических свойствах системы.
Метод спиновой метки нашел применение в решении многих проблем (см.
Berliner, 1976, 1978). Среди наиболее плодотворных его применений
находится исследование структурно-функциональных взаимосвязей в
фосфолипидных бислоях (более подробно об этом см. гл. 25).
Краткие выводы
Спектроскопия магнитного резонанса является весьма эффективным подходом
при решении задач биофизической химии. Вращающийся вокруг собственной оси
заряд, такой, как ядро (например, протон) или неспаренный электрон, во
внешнем магнитном поле пре-цессирует вокруг направления поля (ось z) с
характерной частотой, которая пропорциональна величине внешнего поля. z-
Составлякмцая магнитного момента, порожденного вращающимся зарядом, может
принимать лишь дискретные значения, и при переходах между соседними
квантовыми уровнями происходит резонансное поглощение электромагнитной
энергии. Резонанс достигается путем изменения внешнего поля до тех пор,
пока частота прецессии не совпадет с частотой переменного поля.
Среди других факторов, влияющих на параметры спектров ядерного магнитного
резонанса (ЯМР), важную роль играют времена продольной (Г,) и поперечной
(Т2) релаксаций. Эти величины чувствительны к окружению молекулы и к ее
движению и, следовательно, могут быть использованы для получения
информации о структуре и динамических свойствах системы.
Характерная частота прецессии ядра в значительной мере зависит от
локального окружения, и поэтому однотипным ядрам в составе одной молекулы
могут соответствовать разные по положению сигналы. Кроме того, из-за
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 242 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed