химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

rpynnofi Вал А 1(1)сх2, а гуани-диновая группа Арг(141) — с * АспН 9(126)а2; а-карбоксил Гис НС 3(146)р! с е-ЫН2-группой Лиз С5(40)сс2, а его имида-зол — с Асп FG 1 (94) Pi. Все четыре предпоследних Тир жестко закреплены в полостях между спиралями F и Н ван-дер-ваальсовыми и водородными связями. Оксигенация НЬ вызывает перемещение спирали F и разрыв солевых мостиков, вследствие чего Тир НС 2(140) выводится из «кармана» между спиралями F и Н. При оксигенации ширина «карманов» для Тир Н С 2 уменьшается на 1,3 А в а-цепях и на 2 А в р-цепях. Эта перестройка схематически показана на рис. 7.5. Сказанное подтверждается данными, полученными при соответствующей химической модификации белка. Роль этих событий в гем-гем-взаимо-действиях определяется прежде всего разрывом солевых мостиков между субъединицами.

Перестройки в отдельных глобулах и разрывы солевых мостиков изменяют четвертичную структуру. В контактах аф\ и ot2p2 происходят сдвиги на 1 А, в aifb и a2$i—-на 7 А! Роль

Рис. 7.5. Схема перемещения Тир Н С 2 (140) при оксигенации.

последних контактов для взаимодействий гем — гем особенно велика. Следует подчеркнуть, что почти все остатки в контакте ceip2 инварианты для любых позвоночных животных; напротив, среди остатков, образующих контакт aiPi, наблюдаются большие вариации. Мутантные замещения в контакте аф2 заметно уменьшают гем-гем-взаимодействие.

В контакте a\f>2 CD-область одной цепи входит в FG-область другой. При дезоксигенации это плотное сочленение нарушается. В оксигемоглобине выступ, образуемый боковой цепью Тре С 3(38) а, входит в выемку цепи Вал FG5(98){3. В дезоксигемо-глобине эта выемка занята боковой цепью Тре С6(41)а, т. е. цепью, выступающей из следующего поворота спирали С. В то же время водородная связь, соединяющая Асп G 1(94)а с Асн G 4(102) р в оксигемоглобине заменяется водородной связью между Тир С 7 (42) а и Асп G 1 (99) р.

Таким образом, при оксигенации гемоглобина происходит ряд последовательных конформационных событий. Триггером этих событий служит перемещение атома Fe в плоскость порфиринового кольца и соответствующая передвижка проксимального Гис кольца на 0,75—0,95 А. Это вызывает изменение третичной структуры, так как атом железа жестко связан с Гис F8 и кольцо контактирует с 60 атомами глобина. Спираль F перемещается к центру молекулы н выталкивает Тир НС 2(140) из полости между спиралями F и Н. Вытолкнутый Тир тянет за собой Apr НС 3(141) и разрывает поэтому солевые мостики с противолежащей а-целью. Ситуация в (3-цепях иная. Прежде чем лиганд достигнет атома Fe, он должен «открыть» полость вблизи гема. Затем в результате образования связи с лигандом атом железа перемещается в плоскость кольца, спираль F сдвигается к центру молекулы и выталкивает Тир НС 2(145) из его полости. Этот остаток тянет за собой Гис НС 3(146) и разрывает солевой мостик с Асп F G 1 (94).

Перутц установил, что структура дезоксигемоглобина стабилизована кофактором 2,3-дифосфоглицератом (ДФГ), образующим дополнительные солевые мостики между р-цепями. При оксигенации ДФГ удаляется из молекулы.

Какова же последовательность событий во всей четырехцепо-чечной молекуле НЬ? Перутц выдвигает хорошо аргументированную гипотезу, согласно которой присоединение 02 к каждой из субъединиц переводит ее в окси-конформацию, но четвертичная структура остается дезокси-структурой пока не присоединены две молекулы 02. Иными словами, каждая субъединица может принимать одну из двух альтернативных конформаций, а четвертичная структура может быть «ошибочной». Оксигенация-предположительно начинается с а-цепей, так как в них, в отличие от (3-цепей, имеется достаточно места для внедрения лиганда. Общая схема процесса такова (О — оксиформа, D — дез-оксиформа):

/ D DflDQD\D / О DaDaD\D / О 0oDoD4D

Vai ct2 Pi р2 J -*4aia2PiP2J -HaicaPiM

ДФГ

/ О OaDaD4° / О OaOaD\° ( О 0QOaO\°

Наглядное изображение этой схемы дано на рис. 7.6. Сущность механизма сводится к тому, что вследствие специфической конструкции группа гема усиливает малое изменение атомного радиуса, испытываемое Fe при переходе от высокоспинового к иизкоспиновому состоянию, и трансформирует это малое изменение в большое смещение Гис, связанного с гемом. Затем происходят уже описанные события.

Энергия взаимодействия субъединиц составляет примерно 12 ккал/моль, что хорошо согласуется с энергией шести солевых мостиков, образующих контакты ctia2, ctiP2 и a2pi. Действительно, ферментативное отделение четырех С-концевых остатков лишает стабильности четвертичную структуру дезоксигемоглобина и ингибирует гем-гем взаимодействие. Энергия одного солевого мостика равна 1—2 ккал/моль.

Дезоксигемоглобии практически всегда тетрамереи, его расщепление на димеры может произойти лишь при очень низких

1. НЬ с интактнымн солевыми мостиками н с одной молекулой ДФГ, «зажатой» между двумя 0-цепямн. 2. НЬ05. 3. НЬО<. На стадиях 1—2 и 2—3 окснгенируются а:цепи. 4. НЬО* с измененной конформацней; на стадии 3—4 происходит Конформацнонное превращение. 5.

страница 156
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
посуда производства германия
здт аст
аренда аудио оборудования
заказать инсталляцию домашнего кинотеатра в дом

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
(19.01.2017)