. Henderson R., UnwinP.N.T., 1975. Three-dimensional model of purple membrane obtained by electron microscopy, Nature, 257, 28 32. (Впервые полученное изображение мембранного белка. При разрешении 7 А отчетливо видны трансмембранно расположенные спирали.) UnwinP.N.T., Henderson R., 1975. Molecular structure determination by electron microscopy of unstained crustalline specimens, J. Mol. Biol., 94, 425-440. (Описание общего подхода для экспериментального определения структуры мембранных белков, образующих высокоупорядочен-ные двумерные структуры.)

Мембрана эритроцита

Steck Т.Е., 1974. The organization of proteins in the human red blood cell membrane, J. Cell Biol, 62, 1-19. Marchesi V. T, Furthmayr H., To-mita M., 1976. The red cell membrane, Ann. Rev. Biochem., 45, 667-698. Steck T. L., 1978. The band 3 protein of the human red cell membrane: a review, J. Supramol. Struct., 8, 311 324.

Синтетические и реконструированные мембраны

Fleisher S., Packer L. (eds.), 1974. Methods in Enzymology, vol. 32, Academic Press. (Содержит прекрасные статьи по методам изучения мембран, в том числе по технике получения модельных и реконструированных мембран.) Darszon A., Vandenberg Е. A., Ellis-man М.Н., MontalM., 1979. Incorporation of membrane proteins into large single bilayer vesicles, J. Cell Biol., 81, 446^52.

Racker E., 1977. Perspectives and limitations of resolutions-reconstitution experiments, J. Supramol. Struct., 6, 215-228.

Вопросы и задачи

1. Сколько молекул фосфолипидов содержится в 1 мкм2 фосфолипиды ой двуслойной мембраны? Предположим, что одна молекула фосфолипида занимает площадь 70 А2.

2. Жирные кислоты, входящие в состав бактериальных фосфолипидов, содержат циклопропановое кольцо.

Какое влияние должно оказывать циклопропановое кольцо на упаковку углеводородных цепей внутри бислоя? Будут ли такие циклопропановые жирные кислоты повышать или понижать текучесть мембран?

Н3С—(СН2)5—С— С —(СН2),—С

3. Какое в среднем расстояние

проходят мембранные липиды за 1 мке, 1 мс и 1 с? Коэффициент диффузии можно принять равным Ю-8 см2 с-1.

4. Коэффициент диффузии D жесткой сферической молекулы задается уравнением

D = кТ(6жг\г),

где г| -вязкость растворителя, г-радиус сферы, fc-константа Больцмана (1,38 10~6 эрг/град), Г-абсолютная температура. Чему равен коэффициент диффузии при 37°С белка массой 100 кДа в мембране, эффективная вязкость которой составляет 1 пуаз (1 пуаз = 1 эрг - с/см3)? Какое в среднем расстояние проходит этот белок за 1 мкс, 1 мс, 1с? Предположим, что белок является негидратированной, жесткой сферической частицей с плотностью 1,35 г/см3.

5. Корнберг и Мак-Коннелл

(R. D. Romberg, Н. М=МсСопnell, 1971) исследовали поперечную диффузию фосфолипидов в двуслойной мембране, используя парамагнитный аналог фосфатидилхолина, так называемый спин-меченный фосфатидилхолин:

О

II

Н3С—(СН2)14—с—о—сн2 Н,С—{CH,)U—с—о—сн о о н,с—О— Р—

I

оГруппа оксида азота (NO) в спин-меченном фосфатидилхолине дает четкий парамагнитный резонансный спектр. Если в присутствии восстанавливающих агентов, например аскорбата, соединения оксида азота превращаются в амины, то этот спектр исчезает.

Путем обработки ультразвуком и последующей очистки методом гель-фильтрации были получены липидные пузырьки, состоящие из фосфатидилхолина (95%) и спин-ме-ченного аналога (5%). Наружный диаметр этих липосом составлял около 250 А. Спустя несколько минут после добавления аскорбата амплитуда парамагнитного резонансного спектра снижалась до 35% первоначального уровня. После добавления второй аликвоты аскорбата не происходило заметных изменений спектра на протяжении нескольких минут, однако далее амплитуда этого остаточного спектра затухала по экспоненте с полупериодом 6,5 ч. Как объяснить эти изменения амплитуды парамагнитного спектра?

|Нз/^С

'—СН,—СН,—N- / N—О

I '

СНз ^

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

Глава 2

1. а) Фенилизотиоцианат.

б) Дансилхлорид.

в) Мочевина; р-меркаптоэтанол для восстановления дисульфидов.

г) Химотрипсин.

д) CNBr.

е) Трипсин.

2. а) 3; б) 12; в) 4,28; г) 9,8; д) 2,4.

3. 0,01; 0,1; 1; 10; 100.

4. 477 А (318 остатков на цепь; 1,5 А на остаток),

5. Каждый аминокислотный остаток, за исключением С-концевого, при реакции с гидразином дает гидразид. С-концевой остаток можно идентифицировать по тому признаку, что он дает свободную аминокислоту.

6. а) Примерно + 1. б) Два пептида.

7. Боковая цепь S-аминоэтилцистеина схожа с боковой цепью лизина; единственное различие заключается в том, что в молекуле S-аминоэтилцистеина вместо метиленовой группы стоит атом серы.

8. Нативная конформация инсулина - термодинамически не самая стабильная форма. Обсуждение этого вопроса см. в разд. 35.9.

Глава 3

а) 2,96-10" 11 г.

б) 2,71 ? 108 молекул.

в) Нет. Если бы гемоглобин находился в виде

кубических кристаллов, то в одном эритроците

умещалось бы 3,22- 10е молекул. Следовательно,

реальная плотность упаковки гемоглобина

в эритроци