химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

1А н Пв, «правильные» дисульфидные связи изображены тем же шрифтом, что и а N-состояиии. Приведенный иа рисунке путь свертывания относится к быстро свертывающимся цепям, т. е. к 85% несвернутых молекул.

стием остатков Cys тщательно контролировались. Для этого используются низкомолекулярные тиолдисульфидные системы с известным окислительно-восстановительным потенциалом [451], например восстановленная и окисленная формы дитиотрейтола высокой чистоты. Очищенные реагенты, например иодоацетат, используют и для связывания свободных тиолов. При этом нет надобности в денатурирующих агентах, поскольку полностью восстановленный BPTI при физиологических условиях существует в развернутой форме.

Добавление дисульфида (например, окисленного дитиотрейтола) к раствору восстановленного BPTI означает начало свертывания. В этом процессе отчетливо выделяют три промежуточные стадии (I, II и III [451]), которые показаны на рис. 8.1. Переходы от одной стадии к следующей характеризуются существенно различными временными постоянными, что указывает на различия актива-ционных барьеров. На стадии I имеются два преобладающих вещества Ц и 1в соответственно с правильным и неправильным дисуль-фидными мостиками. Поскольку образование связи S—S и ее разрыв происходят в течение микросекунд, относительные частоты этих од-нодисульфидных молекул отражают их относительные термодинамические стабильности. Конформация 1в далее не развивается; только конформация 1А переходит наследующую стадию, на которой образуются три преобладающие формы с двумя мостиками в каждой: ПА , Пв и Пс. Все они сохраняют первый правильный мостик, в ПА и Пв добавляется неправильный мостик, а в Пс — правильный. Интересно, что форма Пс не получает развития, хотя она и содержит два правильных мостика. Только формы ПА И ПВ переходят на стадию III, на которой имеется одна форма, содержащая первоначальный правильный мостик и еще один дополнительный правильный мостик. Это превращение происходит очень медленно, поскольку для него необходимо конформационное изменение с высокой энергией активации. Переход от стадии III к нативному белку,, напротив, происходит очень быстро.

Для свертывания необходимы промежуточные состояния, не входящие в нативную конформацию. Наиболее неожиданный результат заключается в том, что свертывание не есть последовательное все большее и большее приближение к нативной структуре, но что для него необходимы состояния ПА и Пв, которые не входят в. окончательную нативную структуру. Этот аспект еще более отчетливо проявляется в случае рибонуклеазы, повторное свертывание которой также было прослежено аналогичным образом [458], Как и BPTI, этот белок можно ренатурировать только путем образования дисульфидных мостиков. Но в отличие от BPTI на ранней стадии свертывания рибонуклеазы требуются по крайней мере три мостика, причем они могут быть случайными, что опять подтверждает необходимость ненативных интермедиатов. Отсюда следует вывод,, что укладка белка начинается с образования нуклеации на локальных участках цепи и что, прежде чем продолжится дальнейшее свертывание [459], необходимый вклад в свободную энергию (—ДЗцепь)' должны внести дисульфидные мостики. Процесс свертывания in. vitro происходит очень медленно и продолжается около 20 мин.

В случае лизоцима первые две нативные дисульфидные связи образуются на порядок быстрее, чем две последующие, что указывает на наличие предпочтительного пути свертывания [460]. Однако-этот путь не обязательно единственный, что и было показано другими исследованиями лизоцима [162]. В этих экспериментах удалось ренатурировать восемь возможных изомеров (восстановленного лизоцима), содержащих по одному постоянно блокированному остатку Cys на молекулу белка. Все изомеры представляли собой фермен-тативно активные структуры. Этот факт исключает уникальную роль в процессе свертывания какой-либо из возможных дисульфидных связей. Следует особенно подчеркнуть, что ни одна из четырех на-тивных дисульфидных связей не обязательна для образования трех других правильных связей S—S.

Свертывание кооперативно. Как и переходы спираль — клубок (см. приложение), свертывание и развертывание белковой цепи — кооперативный процесс. Конкретизируем это общее положение для; BPTI. Все промежуточные формы в этом случае нестабильны; положение конформационного равновесия смещается от развернутого-восстановленного белка до нативного состояния с тремя связями S—S. Как видно из рис. 8.2, молекулярная заселенность существенна только для этих двух состояний и BPTI можно в хорошем приближении представить системой из двух состояний.

Свертывание может существенно отличаться у белков с дисуль-фидными связями и без них. Свертывание цистинсодержащих белков происходит на один-два порядка медленнее, чем свертывание белков той же величины без дисульфидных связей (разд. 8.2). Посколь

R р

у I

56% - ? 10% 34 S

Рис. 8.2.

Модель свертывания белка с двумя состояниями [451].

Бычий панкреатический трипснновый ингибитор (BPTI) был выдержан в растворе, со

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить профнастил в г.вад
подарок ко дню строителя
Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 346/5-5 H
спектакль тодд король и шут

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)