химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

льные двенадцать). Считая, что все остатки имеют примерно одинаковые объемы и зная процентное содержание обоих типов остатков, можно найти форму глобулы. При заданном объеме наименьшую поверхность имеет сфера. Если число гидрофильных остатков достаточно для того, чтобы покрыть поверхность сферического гидрофобного ядра, то глобула имеет сферическую форму. Если это число больше, то глобула приобретает форму эллипсоида. Наконец, если гидрофильных остатков не хватает и они не могут закрыть ядро глобулы, то остаются незащищенные гидрофобные участки. При этом глобулы должны слипаться, образуя четвертичную структуру. Эти представления находятся в грубом соответствии с опытом.

Однако действительность, конечно, гораздо сложнее. Нельзя заменить 20 типов остатков, с их индивидуальными свойствами, всего лишь двумя типами. Следует говорить о степени гидрофоб-ности остатка и ввести ее количественную меру. В качестве таковой Танфорд предложил изменение свободной энергии, AG, приходящееся на боковую группу (радикал R) свободной аминокислоты, при переносе ее из этанола в воду. В табл. 4.5 приведены относительные значения AG, экспериментально определенные Танфордом, причем AG для Гли принято за нуль, так как Гли не содержит бокового привеска.

Первые 10 остатков можно условно считать гидрофобными, вторые -г- гидрофильными. Эта классификация не совпадает с классификацией по полярности, т. е. по дипольным моментам.

Сильно полярный Apr имеет ту же гидрофобность, что и неполярный Ала, благодаря наличию большого углеводородного остатка.

Степени гидрофобности аминокислотных остатков дают информацию о стабилизации глобулы в водном окружении. Однако необходимо учитывать, что гидрофобные остатки могут фигурировать и на поверхности глобулы, если в цепи они соседствуют с

Таблица 4.5. Гидрофобности аминокислотных остатков

Остаток AG, Дж/моль Остаток AG, Дж/моль Остаток AG, Дж/моль

4. Три 12 600 8. Лиз 6300 15. Асп 2270

2. Иле. 12 500 9. Гис 5900 16. Тре 1850

3. Тир 12 100 10. Мет 5500 17. Сер 170

4. Фен 11 100 11. Ала 3070 18. Гли 0

5. Про : 10 900 12. Apr 3070 19. Асн —40

6. Лей 10 200 13. Цис 2700 20. Глн —420

7. Вал 7 100 14. Глу 2300

гидрофильными. Необходимо рассматривать реальную структуру глобулы и весь баланс имеющихся в ней взаимодействий.

Гидрофобные взаимодействия имеют определяющее значение для структуры и свойств биологических Мембран и мембранных белков (гл. 10).

§ 4.6. Связь между первичной и пространственной

структурами белка

Построение биологических молекулярных и надмолекулярных структур всегда происходит в два этапа: биосинтез соответствующих больших и малых молекул и самосборка структуры. И биосинтез, и самосборка основаны на молекулярном узнавании, осуществляемом благодаря слабым взаимодействиям.

Применительно к белкам проблема самосборки является кардинальной. Генетически кодируется биосинтез (гл. 8), т. е. формирование первичной структуры белка. Однако биологически функциональна нативная пространственная структура белковой молекулы, возникающая в результате самосборки. Естественный отбор белков идет по пространственным — третичным и четвертичным — структурам. Молекулярная биология, молекулярная генетика не имели бы смысла, если бы между генетически предопределенной первичной структурой белка и его пространственным строением не было однозначного или вырожденного соответствия (см. § 7.1).

Наличие такого соответствия следует непосредственно из опытов по' ренатурации белков (Анфинсен). В ряде случаев удалось наблюдать восстановление нативной структуры и функционала вости денатурированного белка. При медленном «отжиге» белкового клубка происходит самосборка организованной глобулы.

Белковая цепь может иметь громадное число конформаций. Нахождение уникальной конформаций, отвечающей абсолютному минимуму свободной энергии, путем перебора всех возможных конформаций невозможно. Эта задача, по-видимому, обходится и природой, так как такой перебор потребовал бы очень большого времени, а самосборка белковой глобулы происходит за время порядка 1 с. Основная идея современных работ, посвященных предсказанию структуры глобулы, исходя из знания первичной структуры цепи, состоит в том, что нативная глобула есть конечный результат самосборки, не обязательно отвечающий абсолютному минимуму свободной энергии. При нахождении нативной глобулы надо исходить из определенной иерархии структур. Белок может быть разделен на спиральные или вытянутые структурные сегменты, соединенные разнообразными изгибами или петлями. Два или три соседних по цепи структурных сегмента образуют элементарные комплексы: «шпильки» из антипараллельных а-спиралей, антипараллельные (J-шпильки и параллель-пые ^-шпильки, прикрытые а-спиралыо. Далее возникает домен, т. е. компактная структура, построенная из нескольких соседних элементарных комплексов и структурных сегментов. Глобулы малых белков состоят из одного домена, больших — из нескольких. Эта иерархия структур показана схематически на рис. 4.14. Таким образом, пр

страница 42
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
ребристая плита
контактные линзы на месяц цена
протез яичка
как выпрямить заднее крыло хундай акцент

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
(25.07.2017)