химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

етпонин, обычно присутствующая в цитохромах с. Если сравнивать цитохромы с, то обнаруживаются вариации длины связи Fe—S [659]. Укороо

чение этой связи на 0,1 А связано с уменьшением оксилительно-восстановительного потенциала на 400 мэВ, что отражает увеличение, электронодонорной способности атома серы метионина.

Лиганды гема как пусковые системы структурных изменений гемоглобина млекопитающих

Дезоксигемоглобин содержит высокоспиновый ион Fe2+, а окси-гемоглобин — низкоспиновый ион Fe2+. До сих пор существуют разногласия по поводу конформационных изменений, происходящих в ходе окислительно-восстановительного цикла цитохрома с [459, 509, 564]. Поэтому мы ограничим обсуждение хорошо изученным случаем тетрамерного гемоглобина млекопитающих [60, 662, 666].

Кристаллографические исследования показали, что четвертичные структуры окси- и дезокси-форм гемоглобина существенно различаются. Эти различия указаны в табл. ЮЛ. В частности, при окислении четыре субъединицы смещаются относительно друг друга, в результате чего расстояние между атомами железа (3-цепей уменьо

шается на 6,5 А. Такое значительное изменение четвертичной структуры, вероятно, основано на чисто химических аспектах взаимодействий железопорфиринов [637, 663, 664]. В железопорфириновом комплексе возможны два типа распределения ^-электронов. Высокоспиновая конфигурация, найденная в дезоксигемоглобине, характеризуется большим числом орбиталей с неспаренными электронами, чем низкоспиновая конфигурация оксигемоглобина. Одно из последствий состоит в том, что высокоспиновый атом железа имеет слишком большой размер для того, чтобы оставаться в плоскости порфирио

нового цикла, и выходит из нее на 0,5 А [550] (рис. 10.3).

Механизм присоединения 02 гемоглобином изучен на атомном уровне. Проследим теперь процесс насыщения дезоксигемоглобина кислородом [60, 550]. Молекулярный кислород подходит к высокоспиновому атому железа одной а-субъединицы (в (3-субъединицах дезоксигемоглобина шестое координационное место блокировано остатком Val-67 и не доступно для 02) и переводит его в низкоспиноо

вую конфигурацию. В результате атом железа смещается на 0,5 А и возвращается в плоскость порфиринового цикла. Имидазол (приТаблица ЮЛ

Различия между дезоксигемоглобином и оксигемоглобином [550, 666]

Дезоксигемоглобин

Оксигемоглобин

Шестое координационное место Fe+ Конфигурация cf-электронов атома железа

Длина связи между Fe2+ и атомом азота пиррола

Смещение атома железа из плоскости порфиринового цикла

Расстояние между е-атомом азота координированного His и плоскостью порфирина

Положение предпоследней боковой группы тирозина

Положение терминальных карбоксильных групп

Расстояние между Fe2+ ^-субьединицы и рз-субъединицы Положение дифосфоглицерата

Карман лиганда в 3-цепи

Вакантно Высокоспиновая

2,09 А

0,75 А

2,67±0,1 А

Между спиралью F и спиралью Н

Фиксировано электростатическим взаимодействием с другой субъедини цей

39,8 А

ДУ

Фиксирован межи iV

субъединицами Блокирован боковой цепью Val-67; может быть заполнен кислородом только в том случае, если будет раскрыт за счет тепловой энергии

Занято

Низкоспиновая 2,01 А 0,05 А 2,07 А

Удалены из этого положения (рис. 10.3,6)

Имеет свободу вращения

33,4 А Не связан

Содержит Ог

обиженного) гистидина, который координирует атом железа, перео

двигается на такое же расстояние или, возможно, даже на 0,7 А, поскольку связь железо—-аксиальный лиганд при переходе атома железа из высокоспинового в низкоспиновое ферросостояние укоо

рачивается на величину от 0,1 до 0,2 А.

Спираль F, к которой присоединяется приближенный His, так близко подходит к спирали Н, что боковая цепь предпоследнего остатка Туг уже не помещается между двумя спиралями и выталкивается, оттягивая С-концевой остаток, который удерживался солевым мостиком с другой а-цепью. Таким образом, нарушается главная связь, фиксирующая дезоксиформу (рис. 10.3, б). Присоединение 02 к следующей субъединице оказывает такое же действие на связь между субъединицами и усугубляет изменение четвертичной структуры. Одно из последствий этого изменения заключается в оттягивании остатка Val-67 от лигандного кармана (3-субъединиц, в результате чего их атомы железа также становятся доступны для 02. Энергетические аспекты этого перехода обсуждались несколькими авторами [60, 268, 634].

Пример дезоксигемоглобина показывает, почему бывает трудно распознать химическое взаимодействие, которое дает толчок решающим изменениям четвертичной или третичной структур белка: «запускающее» событие должно быть структурно незаметным. В случае гемоглобина потребовались многие годы, прежде чем удалось установить, что пусковой механизм связан с атомом железа, который приводит в движение субъединицы гемоглобина [666].

В тетрамерном гемоглобине сродство гема к 02 контролируется концентрациями 02, С02, Н+ и 2,3-дифосфоглицерата. Что же было достигнуто в результате эволюции мономерного гемоглобина типа миоглобина в сложный гемоглобин млекопитающих? Осн

страница 99
< 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

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
(21.02.2017)