химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

арительно нарушают компактную структуру белка, частично развертывая его путем обработки денатурирующими агентами {мочевиной или гуанидингидрохлоридом). Хотя механизм действия этих денатурирующих агентов до конца не выяснен, все же очевидно, что они разрывают нековалентные связи. Полипептидные цепи, лишенные этих связей, в 8 М растворе мочевины или в 6 М растворе гуанидингидрохлорида свертываются случайным образом, т.е. образуют случайный клубок, о чем судят по таким физическим параметрам, как вязкость и спектры оптического вращения. Если рибонуклеазу обработать Р-меркаптоэтанолом в 8 М растворе мочевины, то продуктом реакции будет полностью восстановленная, случайным образом свернутая полипептидная цепь, лишенная ферментативной активности. Другими словами, эта обработка вызывает денатурацию рибонуклеазы (рис. 2.45).

Анфинсен сделал очень важное наблюдение: если денатурированную рибонуклеазу очистить путем диализа от мочевины и Р-меркаптоэтанола, то ферментативная активность белка постепенно восстанавлиNH,+ CIII 2 H2N—С—NH2

Гуанидингидрохлорид

R—SH R-S—S--R

вается. Анфинсен понял, как велико значение этого случайного наблюдения, и тут же дал ему объяснение: сульфгидрильные группы денатурированного фермента окисляются воздухом, и фермент вновь спонтанно принимает каталитически активную форму. Дальнейшие детальные исследования показали, что путем окисления в соответствующих условиях всех сульфгидрильных групп можно практически полностью восстановить исходную ферментативную активность (рис. 2.46). Все исследованные физические и химические свойства такого ренатурированного фермента были практически идентичны свойствам нативного фермента. Эти опыты показали, что вся информация, определяющая специфическую пространственную структуру рибонуклеаэы, заключена в последовательности аминокислот. Последующие работы на других белках выявили универсальность этого центрального в молекулярной биологии принципа: последовательность определяет конформацию.

Совершенно другие результаты получаются, если восстановленную (денатурированную) рибонуклеазу подвергнуть окислению в 8 М растворе мочевины и лишь после этого удалить мочевину путем диализа. Ферментативная активность такого препарата рибонуклеаэы составляет только 1% активности нативного белка. Почему при окислении денатурированной рибонуклеаэы в отсутствие мочевины ферментативная активность восстанавливается, а в присутствии мочевины-практически нет? Ответ заключается в следующем: когда окислению подвергается случайным образом свернутая молекула восстановленного белка, образуются ошибочные дисульфидные пары, т.е. связанными дисульфидными мостиками оказываются пары аминокислот, иные, чем в нативном белке. Возможны 105 различных способов связывания восьми цистеин ов с образованием 4 дисульфидов; только одна из этих комбинаций обладает ферментативной активностью. Остальные 104 комбинации были образно названы «разболтанной» (scrambled) рибонуклеазой. Впоследствии Анфинсен обнаружил, что «разболтанная» рибонуклеаза спонтанно превращается в полностью активную, на-тивную, форму, если в раствор вновь окисляемого ферментного белка добавить следовые количества р-меркаптоэтанола (рис. 2.47). Добавленный р-меркаптоэтанол катализирует перераспределение дисульфидных мостиков, которое в конечном итоге приводит к формированию нативной

Денатурированная восстановленная рибонуклеаза

структуры, что занимает примерно 10 ч. Весь процесс целиком идет за счет снижения свободной энергии системы по мере того, как «разболтанные» к он формации превращаются в стабильную нативную конформаДенатурированная восстановленная рибонуклеаза

Диализ для удаления мочевины и р-меркаптоэтанола

Рис. 2.46. Ренатурация рибонуклеазы.

цию фермента. Таким образом, нативная форма рибонуклеазы является, по-видимому, термодинамически наиболее стабильной структурой.

Анфинсен (1964) писал: «Меня поразило, что на самом деле последовательность аминокислот в молекуле белка, который должен принять точно определенную геометрическую форму, следует рассматривать как мелодию, написанную в канонической форме; по предписанию Природы эта мелодия, наклады-ваясь сама на себя, должна создать такие гармонические созвучия, которые соответствуют биологической функции. Продолжая аналогию дальше, можно предположить, что белки с «разболтанными» дисульфидными мостиками, о которых я говорил выше, дают диссо-нантные созвучия, однако если возникает возможность перестройки при добавлении меркаптоэтанола, то путем постепенной модуляции вновь достигается та приятная гармония, которая свойственна нативному белку. Можно ли на этом основании считать, что музыка Моцарта обладает большей термодинамической устойчивостью, чем музыка Шёнберга, я предоставляю решить философам этой аудитории».

2.13. Формирование свернутой молекулы белков происходит путем ассоциации ос-спиралей и складчатых р^-слоев Как возникает гармония при превращении развернутой полипептидной цепи в свернутую молекулу белка? A priori одна из возможностей состоит

страница 16
< 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

Скачать книгу "Биохимия. Том 1" (6.46Mb)


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

 

 

Реклама
как красиво оформить рыбную витрину в магазине
Kekkila Duomatic
Кликни и закажи компьютерную технику со скидкой, промокод "Галактика" - купить нетбук - офис продаж на Дубровке.
ос-т15-00 высотой 1.0 м

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
(05.12.2016)