Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Степанов В.М. -> "Молекулярная биология. Структура и функция белков" -> 52

Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.

Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функция белков — М.: Высшая школа, 1996. — 335 c.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка): strukturifunkciibelkov1996.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 140 >> Следующая

в, приведенном выше определении денатурации не поддается количественной , оценке., Чаще всего приходится иметь дело с достаточно резким, скачкообразным переходом от нативного состояния к денатурированному, что диктуется кооперативностью третичной - структуры
белка. Однако встречаются, по-видимому, и случаи, когда белок претерпевает частичную денатурацию, например вследствие утраты пространственной организации одним из образующих его доменов или нарушения системы нековалентных взаимодействий в каком-либо участке супервторичной структуры.
Качественное рассмотрение показывает, Что денатурация белка может быть вызвана действием ряда факторов. Так, повышение температуры приводит к возрастанию вклада энтропийного фактора, что обусловливает тепловую денатурацию, происходящую, как правило, скачкообразно. Температура денатурации белков весьма различна и существенно зависит от других условий, например многие белки заметно стабилизируются ионами кальция. Некоторые белки отличаются термостабильностью. Это особенно свойственно белкам термофильных организмов, адаптировавшихся к жизни при повышенных температурах. Например, протеолитический фермент секретируемый термофильными бациллами, — термолизин — сохраняет активность до 80 °С.
Денатурации способствует воздействие на белок реагентов, нарушающих нековалентные взаимодействия, прежде всего систему водородных связей. Как уже отмечалось, стабильность пространственной структуры белка требует образования не менее 90% возможных водородных связей внутри белковой глобулы. Понятно, что разрыв значительной их части вызовет кооперативный переход нативной структуры в денатурированное состояние. Чаще всего для денатурации, белка применяют концентрированные (6—8 М) растворы мочевины. Молекула мочевины как бы имитирует пептидную связь и способна выступать и как донор, и как акцептор водородных связей, конкурируя с пептидными группировками и другими функциональными группами белка, образующими в нативной структуре внутримолекулярные водородные сЬязи:
Н
I
Н—N—СО—NH2 ;
И I
—С—N------ ---СН----С=0.. .Н—N---СО—NH2
I I
н 0-
• • N
4 •
• •
о • н
II I
h2n—с—nh2 н—n—co-nh2
128
-Денатурация белка при увеличении содержания мочевины в раствск ре происходит скачком, как правило, в небольшом интервале ее концентрации. Например, денатурация, лизоцима наблюдается при переходе от 3,2 к 4,0 М раствору мочевины. Заметим, что • денатурирующее действие высоких концентраций мочевины может быть связано и с нарушением, структуры воды опять-таки за счет образования ею водородных связей с молекулами мочевины. Это должно привести к резкому ослаблению стабилизирующей роли гидрофобных контактов.
Еще более сильным денатурирующим агентом является солянокислый гуанидин (обычно 6 М раствор)
(
. /NH2|
H2N=C Cl-
тга2
В этом случае действуют те же факторы, что и при использовании мочевины: конкуренция с пептидными и функциональными группами белка за водородные связи и нарушение структуры воды. В дополнение к ним сказывается и очень высокая ионная сила — гуанидин является очень сильным основанием и практически всегда полностью протони-рован, .поэтому в концентрированных его растворах исключаются внутрибелковые электростатические взаимодействия и, следовательно, устраняется еще один из факторов, способных стабилизировать пространственную структуру.
Денатурирующим действием на белки обладают и органические растворители. Они способны устанавливать контакты с гидрофобными аминокислотными остатками белка, лишая гидрофобное ядро его стабилизирующей роли. Одновременно многие растворители, например спирты формамид, муравьиная кислота, как бы переключают на себя водородные связи, поддерживающие третичную структуру. С дальнейшим повышением концентрации растворителя может нарушиться и структура воды, что устранит фактор, от которого зависит формирование внутримолекулярных гидрофобных контактов в белковой глобуле.
Денатурирующее действие органических растворителей весьма индивидуально И зависит от природы растворителя, белка, других условий (например, температуры). Учет этих факторов позволяет в ряде случаев избежать Денатурации и применять органические раство рители при фракционировании белков, их хроматографии, а иногда и проводить реакции с участием ферментов в органических растворителях, В таких случаях, по-видимому, важно, чтобы белок сохранял те
молекулы воды, которые связаны водородными связями*: с функциональными группами на его поверхности, т.е. гидратйую оболочку. Известны и белки, легко переносящие высокие концентраций органических растворителей.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed