химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ормы.

Результаты работ Фишера свидетельствуют в пользу представлений об определяющей роли гидрофобных взаимодействий. В этих работах предпринята попытка обойти трудности строгого рассмотрения молекулы белка как ансамбля, состоящего из 20 разнородных типов единиц. Вместо 20 типов рассматриваются лишь два. Действительность, конечно, гораздо сложнее. Такое упрощение пригодно лишь для грубых оценок; оно игнорирует не только многообразие полярных и неполярных остатков, но и наличие заданной их последовательности вдоль цепи. Очевидно, что неполярные гидрофобные остатки могут фигурировать и на поверхности глобулы, если в цепи они соседствуют с гидрофильными остатками. С другой стороны, можно думать, что ядро глобулы должно быть преимущественно гидрофобным, так как это стабилизирует структуру. В § 4.7 будет показано, что последнее предположение подтверждается прямым опытом.

Таблица 4.11

Гндрофобность аминокислотных остатков

Остаток Д/7. Гидрофобный Полярный Вклад аромати кал1моль вклад вклад ческой группы

1. Три 3000 5850 —600 -3200

2. Иле 2970 2600

3. Тир 2870 4500 —600 — 1600

4. Фен 2650 4500 -1600

5. Про 2600 1950

6. Лей 2420 2600

7. Вал 1690 1950

8. Лиз 1500 2600 -600

9. Гис 1400 (оценка) 2600 -1200

10. Мет 1300 1950

И. Ала 730 650

12. Apr 730 1950 -1800

13. Цис 650

14. Глу 550 1300 -1200

15. Асп 540 650 -1200

16. Тре 440 1300 -600

17. Сер 40 650 -600

18. Гли 0

19. Асн -10 650 -1200

20. Глн -100 1300 -1200

Разделение аминокислотных остатков на гидрофобные и гидрофильные до некоторой, степени условно. В сущности, следует говорить о степени гидрофобности остатка и ввести ее количественную меру. В качестве нее Тенфорд предложил величину изменения свободной энергии AF, приходящуюся на боковую группу свободной аминокислоты, при переносе аминокислоты из С2Н5ОН в воду [105]. В табл. 4.11 приведены значения Д/% экспериментально определенные Тенфордом, и оценки различных вкладов в эти величины, полученные Данниллом [106] (см. также [107]). AF для Гли принято за нуль, так как он не содержит боковой группы. Первые 10 аминокислот можно условно считать гидрофобными, вторые 10 — гидрофильными. Очевидно, что 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 объемистого углеводородного остатка.

Учет степени гидрофобности аминокислотных остатков дает информацию о степени стабилизации глобулярной макромолекулы белка гидрофобными взаимодействиями. Однако такого рода оценки недостаточны. Необходимо рассматривать реальную структуру глобулы и учитывать весь баланс происходящих в ней взаимодействий. Упрощенная теория Фишера не обеспечивает этого.

Распределение остатков между внешним слоем и ядром глобулы должно зависеть от свободных энергий их взаимодействия с водой и соседними остатками. В равновесных условиях должно быть соответствующее больцмановское распределение. Брандтс развил и уточнил идею Фишера [107]. Он рассматривал три типа остатков: гидрофобные, находящиеся преимущественно внутри глобулы (Ала, Вал, Лей, Фен и т. д.), гидрофильные, преимущественно располагающиеся на поверхности (в частности, все заряженные остатки), и нейтральные (Гли, Сер, Цис и, вероятно, Асн и Глн), локализующиеся внутри и снаружи глобулы. Числа заполнения внутренних и внешних ячеек для каждого типа остатков взвешиваются в соответствии со свободной энергией переноса остатка извне вовнутрь и со статистическим вырождением. Это дает возможность написать статистическую сумму для глобулы и построить статистико-термодинамическую теорию денатурации (см. §§ 4.7, 4.8).

§ 4.7. СТРУКТУРА И УСТОЙЧИВОСТЬ ГЛОБУЛЫ

Мы располагаем следующими источниками информации о структуре глобулы:

1. Данные рентгеноструктурного анализа, в идеале позволяющие локализовать каждый атом в молекуле белка (см. § 5.1).

2. Данные оптических и спектроскопических измерений, дающие возможность оценить долю остатков, находящихся в а-спи-ральной, в кросс р- и в неупорядоченной формах (см. гл. 5).

3. Данные, полученные путем изучения дейтерообмена, позволяющие оценить долю остатков, соединенных водородными связями.

4. Данные, полученные каноническими методами исследования макромолекул, в частности полиэлектролитов, позволяющие

определить размеры и форму глобулы и заряды на глобуле (см.

гл. 3).

5. Данные теоретических и полуэмпирических расчетов.

Рассмотрим структуру миоглобина и гемоглобина. Эти важные белки были первыми, детально изученными методом рент-геноструктурного анализа; о них будет идти речь и в дальнейшем (см. гл. 7).

На рис. 4.23 изображена структура миоглобина [108]. Молекула содержит простетическую группу тема (см. стр. 99), указанную стрелкой. На рис. 4.23 показаны спиральные и неспиральные участки. Число а-спиральных участков равно 8. Около

Рис. 4.23. Структура миоглобина.

75% остатков из общего числа 153 принадлежит этим участкам, обозначаемым бук

страница 82
< 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
курсы для бухгалтеров 1с
светленз 55 одела на карие глаза
vista alegre посуда купить
курсы свадебной флористики

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)