химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

НЬОб' 6. HbOs.

концентрациях. При этом должны разорваться солевые мостики и четвертичная структура примет форму, соответствующую окси-гемоглобину. Все кооперативные эффекты, наблюдаемые при связывании лигандов, определяются тетрамерной дезоксн-струк-турой. Впрочем, выдвинута и другая модель, согласно которой основной функциональной единицей, определяющей кооперативные свойства, служит димер [21]. В результате исследований

Рис. 7.7. Схема конформационных изменений в Рз-цепи гемоглобина при оксигенации.

Перутца эффект Бора (см. стр. 425) получил молекулярное истолкование. Изменение структуры при переходах окси-Hb дез-оксн-НЬ изменяет окружение трех пар слабых оснований таким образом, что они стремятся присоединять протоны при отщеплении 02. В оксигемоглобине а-ЫН2-группы Вал 1а и имидазолы Гис 146 JS свободны, но в дезоксиформе они сближаются с карбоксильными группами. Имидазол Гис 122 а сближается с гуани-дином в оксигемоглобине, но с карбоксилом в дезоксигемоглобине. При дезоксигенацин арцепь поворачивается относительно рУцепн на 13,5°. Группа e-NH2 ЛизС5(40)а1 смещается на 7 А в область контакта aip2 и образует солевой мостик с С-конце

вым карбоксилом {32. Солевой мостик фиксирует Тир 145 р2 в полости между F р2 и Н {52 и дает возможность образоваться мостику между имидазолом Гис 146 ^2 и карбоксилом Асп 94 fc. Это показано схематически на рис. 7.7. Гис 146 р2 участвует в

НЬ

На,

Тир 140

К

эффекте Бора вследствие изменения рК имидазола, вызванного изменением окружения.

т

Tup35jp

рК a-NH2-rpynn Вал la имеют нормальные значения в оксигемоглобине, но возрастают в дезоксиформе вследствие связывания с а-карбоксилами другой а-це-пи. В эффекте Бора участвуют также С-концевые Apr каждой a-цепи, образующие в дезоксигемогло-бине два мостика с другой сс-цепью (рис. 7.8).

Дальнейшие подробности можно найти в оригинальной статье Перутца [23], в которой рассмотрен также кислотный эффект Бора. Обсуждая эти конформационные явления, Перутц справедливо указывает, что белок — динамическая система. И третичная, и четвертичная "структуры гемоглобина быстро и непрерывно осциллируют между ок-си- и дезокси-конформация-ми. В присутствии лиганда происходит не выключение дезокси-конформации, но сдвиг конформационного равновесия [23]. Рассмотренные Перутцом явления ярко выражают ЭКВ (см. стр. 408). Сдвиг электронной плотности в геме вызывает кон-формационную перестройку глобулы.

Атанасов изучал конформационные свойства миоглобина с помощью ряда физических методов. Он установил наличие кон-формеров у Mb и получил результаты, в целом согласующиеся С описанной моделью [25, 26] (см. также [27]),

Для физического понимания взаимодействия гем — гем и связанных с ним событий, наряду с молекулярной картиной явления, необходимо общее феноменологическое рассмотрение. Оно проводится с помощью теории связанных функций, развитой Уайманом (см. ниже), и общей теории кооперативного кинетического поведения белков (см. § 7.5).

§ 7.2. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ РАВНОВЕСНЫХ СВОЙСТВ ГЕМОГЛОБИНА

Рассмотрим теорию связанных функций Уаймана [28]. Допустим, что макромолекула М имеет q центров, способных связывать лиганд X. Общая концентрация связанного лиганда равна

X = MQIiiKixi, (7,5)

где Mo — концентрация свободных макромолекул, х—активность лиганда и Ki — кажущаяся макроскопическая константа равновесия i-й реакции

М + iX МХ{.

Очевидно, что Ко = 1. Полная концентрация макромолекул во всех их формах равна

M = MQJ>KiXl (7,6)

Количество лиганда, связанного молем макромолекул М, равно

Х = Х/М = %iKx1/ 2 Ki*?- d[nx • (7,7)

t i

Если связываются два различных лиганда, причем в молекуле имеется г центров для лиганда Y, то

м=м0 2 2 Kitty* <7'8)

где Kij — константа равновесия для реакции

М + iX + jY MXtYj. Функции насыщения равны

Отсюда следует основное уравнение Уаймана, связывающее функции 1иТ,

Если число лигандов равно я, то понадобится п(п— 1)/2 таких уравнений. Напишем далее

drHS?)/[nx + {-mj),d[n!>- (7,12)

(Щ —(>Щ , (7,13)

>*.) ^(АЩ . (7,14)

У L \ дХ

Из последних трех уравнений следует ряд дифференциальных соотношений, в частности

т -х у

Этот формализм был развит Уайманом также применительно к системам, содержащим различные типы макромолекул, и к системам, в которых макромолекулы полимеризуются или участвуют в химических реакциях. При этом выясняется влияние лигандов на соответствующие константы равновесия. Здесь мы ограничимся случаем одного вида^макромолекул и двух видов лигандов.

Для равновесной системы при постоянных температурах и давлении термодинамика дает

где р,1, \х2— химические потенциалы, яь п2— количества лигандов. С учетом равенств d\x\ — RTd In xt d\i2 ~ RTd In у и при замене щ, п2 на К и Y мы вновь получаем основное уравнение (7Л0).

Уравнения (7,5) или (7,7) описывают равновесие между макромолекулой и лигандом в терминах q констант равновесия Мы можем написать выражение для разности химических псг-тенциалов лиганда в равновесии с макромолекул

страница 157
< 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
для а1 формата какое должно быть фото
операция паховой грыжи стоимость
fc-102p30k цена
самые дешевые курсы визажа

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
(07.12.2016)