Кооперативное связывание

Термин мицелла в этом смысле был впервые введен Мак-Беном (1913 г.). Согласно современным представлениям, мицеллами называют агрегаты из длинноцепочечных дифильных молекул или ионов ПАВ, образующиеся самопроизвольно в их растворах при определенной концентрации, зависящей от природы полярной группы и особенно от длины цепи молекулы. Мицеллы характеризуют числом агрегации (числом молекул в мицелле) и мицеллярной массой (суммой молекулярных масс молекул, образующих мицеллу). Образование мицелл происходит при кооперативном связывании между собой мономеров при концентрациях, превышающих довольно узкую область, называемую критической концентрацией мицеллообразования (ККМ ). ККМ — это концентрация ПАВ, при которой в его [c.317]

График, имеющий вид вогнутой кривой, может быть обусловлен либо отрицательной кооперативностью связывания лиганда, либо существованием на макромолекуле участков связывания с различными константами диссоциации. В случае положительной кооперативности при связывании лиганда график имеет вид выпуклой кривой. [c.343]

К Т (т. е. дезокси-)-структуре. Ясно, что выяснение столь тонкой вещи, как молекулярный механизм кооперативного связывания кислорода гемоглобином, представляет собой весьма сложную задачу. [c.312]

Термин мицелла в этом смысле был впервые введен Мак-Беном (1913 г.). Согласно современным представлениям, мицеллами называют агрегаты из длинноцепочечных дифильных молекул или ионов ПАВ, образующиеся самопроизвольно в их растворах при определенной концентрации, зависящей от при роды полярной группы и особенно от длины цепи молекулы. Мицеллы характеризуют числом агрегации (числом молекул в мицелле) и мицеллярной массой (суммой молекулярных масс молекул, образующих мицеллу). Образование мицелл происходит при кооперативном связывании между собой мономеров при концентрациях, превышающих довольно узкую область, называемую критической концентрацией мицеллообразования (ККМ ). ККМ —это концентрация ПАВ, при которой в его растворе возникает большое число мицелл, находящихся в термодинамическом равновесии с молекулами (ионами), и резко изменяется ряд свойств растворов . [c.350]

Рассмотрим теперь вопрос о природе кооперативного связывания кислорода с тетрамерной ( 2 2) молекулой гемоглобина (разд. Г.8) и физиологическое значение этого процесса [65]. Полипептидная цепь [c.304]

Кроме гистонов в хроматине присутствует большое количество различных негистоновых белков, характер взаимодействия которых с нуклеосомной ДНК пока не ясен. Наиболее богато представлены негистоновые белки HMG 14 и 17, функция которых остается все еще не изученной. H.MG 14 и 17 —это близкие по структуре белки, несущие большое количество заряженных групп. Они состоят соответственно из 68 и 74 аминокислотных остатков. Две молекулы этих белков способны к кооперативному связыванию с нуклеосомой, причем каждый белок взаимодействует с концевым участком ДНК и вторым сегментом, расположенным на расстоянии примерно 20 п. о. от ее конца. Эти две области нуклеосомной ДНК в основном свободны от гистонов (см. рис. 125). HMG 14 и 17 связываются с обращенной внутрь нуклеосо.мы стороной двойной спирали ДНК и не меняют существенным образом общую форму нуклеосомы. Создается впечатление, что этн два белка занимают свободную внутреннюю область ДН К нуклеосомы. [c.242]

Легко показать, что степень насыщения у для случая полностью кооперативного связывания на п центрах есть [c.262]

Кооперативный характер связывания ферментов с субстратами имеет, пожалуй, такое же большое физиологическое значение, как и кооперативное связывание гемоглобина с кислородом, которое обеспечивает более эффективное высвобождение связанного кислорода в тканях (гл. 4, разд. Д, 5). Кооперативность связывания субстрата отсутствует в том случае, когда благодаря избытку активатора фермент переходит в состояние R (В), при котором связывающие центры ведут себя независимо. В то же время связывание активатора должно характеризоваться сильно выраженной кооперативностью, т. е. скорость реакции должна изменяться при изменении концентрации активатора сильнее, чем в случае гиперболической активации. Аналогичным образом кооперативное связывание ингибитора обеспечивает более быстрое выключение фермента при увеличении концентрации ингибитора. По-видимому, эволюция олигомерных ферментов (по крайней мере отчасти) обусловлена большей эффективностью механизмов регуляции, в основе которых лежит кооперативное связывание эффекторов. [c.39]

Скорость ферментативной р-щт не всегда подчиняется ур-нию (1). Один из часто встречающихся случаев - участие в р-ции аллостерич. ферментов (см. Регуляторы ферментов), для к-рых зависимость степени насыщения фермента от [8]о имеет негиперболич. характер (рис. 3). Это явление обусловлено кооперативностью связывания субстрата, т. е. когда связывание субстрата на одном из участков макромолекулы фермента ухичивает (положит, кооперативност или 5Мвньшает (отрицат. кооперативность) сродство к субстрату др. участка. [c.82]

Читателю предоставляется интересная возможность проанализировать, можно ли на основании этого уравнения предсказать слабое кооперативное связывание кислорода гемоглобином миноговых. [c.302]

Нормальный НЬА а, 3, (кооперативное связывание 0J [c.593]

ТЕОРИЯ КООПЕРАТИВНОГО СВЯЗЫВАНИЯ В РАМКАХ ТЕОРИИ ТАРЕЛОК [c.36]

Кооперативность связывания кислорода с гемоглобином была открыта очень давно, и, несмотря на это, важность данного явления недооценивали. Оно вновь привлекло к себе широкое внимание в 1965 г., когда Moho, Уаймен и Шанжё [33] описали его математически. Поскольку для многих случаев предложенная авторами модель является сильным упрощением, ниже мы остановимся на более общем подходе к этому вопросу, разработанном Кошландом [60—62]. [c.297]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Связывание протона анионом тиамина — это пример кооперативного процесса, названного так потому, что присоединение первого протона облегчает присоединение второго. При связывании небольших молекул кооперативные процессы встречаются сравнительно редко, однако в биохимии они распространены ч резвычайно широко и играют большую роль. Кривую кооперативного связывания называют сигмоидной (5-образной), поскольку график зависимости у от [X] (изотерма связывания) имеет 5-образную форму. Процесс связывания называется полностью кооперативным, если возможная степень кооперативности максимальна Это значит, что п-й центр связывания с лигандом X практически не обладает сродством к X до тех пор, пока не заняты остальные (п—1) центров. Однако после того как этн центры будут заняты, сродство п-го центра к X возрастает настолько сильно, что в любой равновесной смеси присутствуют в значительных количеству только Р и РХ . [c.262]

Это означает, что при значениях р(02), обычно характерных для плаценты, кислород будет переходить с НЬА на НЬР с выгодой для плода. Кооперативность связывания кислорода гемоглобином А выражена настолько явно, что, если молекула НЬА уже связала три молекулы кислорода, то вероятность связывания четвертой молекулы в 70 раз превосходит вероятность приобретения дезоксиге-моглобином одной молекулы кислорода. [c.558]

Первоначально мы предполагали, что В2 связывается с X прочнее, чем Аг. Следовательно, если равновесие в уравнении (4-50) сильно смещено в сторону образования В2 (Ь мало), то добавление X не повлияет на ра1вновесие между двумя конформерами и связывание будет некооперативным. Уравнение (4-53) сводится в этом случае к (4-30). Если, однако, равновесие смещено в сторону образования Аа Ь велико), то добавление X приведет к сдвигу равновесия в сторону образования В2 (который прочнее связывается с X). Более того, поскольку выражение для у (4-52) содержит в знаменателе член Квх [Х] , связывание начнет становиться кооперативным. В предельном случае, когда Ь велико и Ках — О, большинство членов в уравнении (4-62) станет равным О и оно примет вид приведенного -ранее уравнения (4-33), относящегося к случаю полностью кооперативного связывания, когда К=Квх При других значениях Ках, Квх и L наблюдается неполная кооперативность [60]. [c.301]

Если йеличина Каъ мала (нет смещанного димера), это выражение также сводится к уравнению (4-33), описывающему полностью кооперативное связывание, причем К определяется в этом случае следующим образом [c.302]

Кооперативный характер связывания О2 гемоглобином иллюстрируется кривыми, приведенными на рис. 4-18. Значение мхилл [уравнение (4-35) зависит от условий и может достигать трех. Физиологическое значение кооперативного связывания ясно. В капиллярах легких при парциальном давлении кислорода, равном 100 мм рт. ст., гемоглобин почти полностью насыщен кислородом, однако когда эритроциты проходят через капилляры тканей, потребляющих кислород, его парциальное давление падает примерно до 5 мм рт. ст. Кооперативность приводит к [c.305]

Что же общего между всеми гемоглобинами Прежде всего для них характерен один и тот же способ укладки полипептидных цепей вокруг идентичных для всех гемоглобинов (или очень сходных) гемогрупп. Однако наиболее поразительным является тот факт, что, несмотря на четко выраженное единообразие общей структуры всех гемоглобинов, имеется всего девять инвариантных аминокислотных остатков и один почти инвариантный. Эти десять остатков заключены на рис. 4-17 в прямоугольные рамки. Два глицина (или аланина) в положениях В-6 и Е-8 инвариантны потому, что тесный контакт между спиралями В и Е не позволяет находиться в этих положениях аминокислотным остаткам большего размера. Пролин С-2 обеспечивает изгиб молекулы. Четыре других инвариантных остатка непосредственно связаны с гемогруппой. Два из них. His Е-7 и His F-8, являются гем-связанными гистидинами. Девятый остаток. Туг НС-2, о котором уже шла речь в разд. 5.а, играет основную роль в кооперативном связывании кислорода. И только Lys Н-9 расположен с наружной стороны молекулы. Причины, по которым этот остаток инвариантен, не ясны [80]. [c.314]

См И Vmax) И наилучшим образом построить кривую по эксперимент тальным точкам (рис. 6-4). При описании данных ло кооперативному связыванию субстратов без ЭВМ обойтись практически невозможно-(разд. Б, 5). [c.14]

В гл. 4, разд. Д, 5, мы рассматривали замечательную способность гемоглобина эритроцитов к кооперативному связыванию четырех молекул Ог, а также структурные взаимоотношения гемоглобина и мономерного миоглобина мышц, который способствует диффузии Оа в ткаиИ [5] и, вероятно, используется для депонирования кислорода. Железо в гемоглобине и миоглобине всегда находится в ферроформе. В эритроцитах имеется специальная система для восстановления железа, если оно случайным образом перейдет в феррисостояние (см. гл. 4, разд. Д, 7, а также дополнение 10-А). Согласно наиболее распространенной точке зрения, при связывании Ог с железом гема не происходит временного изменения состояния окисленности металла. Однако на этот счет имеются и другие суждения [6]. Согласно Ингрэму, окисление металла не происходит из-за упомянутых выше трудностей в присоединении одного электрона к молекуле кислорода. В то же время перенос двух электронов от металла на кислород затруднен, поскольку состояние Ре(IV) является неустойчивым. [c.367]

Образование четвертичной структуры осуществляется прежде всего путем гидрофобных взаимодействий между отдельными полипептидными цепями. Возникают расширенные области контактов между а- и /3-цепями, которые вместе с этим являются предпосылкой для обратимого кооперативного связывания гемоглобином четырех молекул кислорода. Прн присоединении кислорода к гему образуется оксигемоглобин, четвертичная структура которого лишь незначительно отличается от неоксигенированной формы. а-Гемы взаимно сближаются на 0,1 нм, а 3-гемы удаляются один от другого на 0,65 нм. [c.418]

Кооперативное связывание кислорода. Когда молекула гемоглобина диссоциирована на составляющие ее полипептидные цепи, поведение последних очень сходно с поведением миоглобина их кривые освобождения кислорода имеют гиперболиче- [c.171]

Роль третьего, самого маленького, белка 1F-1 не очень ясна в процессе образования инициаторного 308-комплекса. С одной стороны, есть указания на его вклад в увеличение скорости диссоциации нетранслирующих 70S рибосом на субчастицы. С другой стороны, он стабилизирует связывание двух других факторов инициации, IF-3 и IF-2, с 30S субчастицей, связываясь и сам в их присутствии (кооперативное связывание трех факторов инициации). IF-1 присутствует в конечном инициаторном 308-комплексе с мРНК и F-Met-tRNA (в то время как IF-3, по-видимому, освобождается при связывании F-Met-tRNA) и, как полагают, стабилизирует его. [c.229]

Для получения информации о стереохимических особенностях молекул могут быть также применены хироптические методы. Например, сильное нарушение я->-я -перехода для карбоксилатного хромофора при кооперативном связывании ионов кальция поли-гулуронатом и полигалактуронатом согласуется с существованием такой области связывания, в которой катион расположен в непосредственной близости от орбиталей, не участвующих в связывании (что действительно можно предположить по аналогии с известными конформациями цепей) [32]. Широкое применение имеет эмпирическое соотношение [33] между значением оптического вращения и значениями основных конформационных переменных полисахаридной цепи, а именно диэдральных углов ср и ij) [см. формулы (1) и (2)]. Величину, известную как связевое вращение [Л]о, определяют, вычитая из значения молекулярного вращения углеводного остатка в цепи значение молекулярного вращения соответствующего метилгликозида. Для гликозидной связи, в образовании которой участвуют вторичные гидроксигруппы [как в (1)], ее определяют по уравнению (2). [c.296]

Из многообразия производных гемоглобина, представляющих несомненный интерес для врача, следует прежде всего указать на оксигемоглобин НЪО, — соединение молекулярного кислорода с гемоглобином. Клслород присоединяется к каждому гему молекулы гемоглобина при помощи координационных связей железа, причем присоединение одной молекулы кислорода к тетрамеру облегчает присоединение второй молекулы, затем третьей и т.д. Поэтому кривая насыщения гемоглобина кислородом имеет сигмоидную форму, свидетельствующую о кооперативности связывания кислорода. Эта кооперативность обеспечивает не только связывание максимального количества кислорода в легких, но и освобождение кислорода в периферических тканях этому способствует также наличие П и СО, в тканях с интенсивным обменом. В свою очередь кислород ускоряет высвобождение СО, и П в легочной ткани. Эта аллостерическая зависимость между присоединением П, О, и СО, получила название эффекта Бора. [c.84]

Полипептидные цепп с М 40 000 содерл ат дисульфидную связь. Если ее расщепить восстановлением, то кооперативность связывания лиганда исчезает и коэффициент Хилла становится равным 1,0 в то же время уменьшается и сродство к ацетил-холнну. Этот эффект обратим окисление с помощью 5,5 -ди-тпобис(2-нитробензоата) возвращает систему в исходное состояние. [c.263]

Что же определяет возможность взаимодействия производного антибиотика с бактериальным лигандом и последующее ингибирование мембранных трансглнко-зилирующих ферментов В последние годы высказывается предположение, что при взаимодействии крупных молекул с рецептором, отвечающим структурным и термодинамическим требованиям, определяющее значение имеет кооперативное связывание лиганда с рецептором. Кооперативность - общий биохимический феномен, когда несколько процессов, независимых в других случаях, оказываются термодинамически взаимозависимыми. В ряду гликопептидов отмечены биологические эффекты, которые нельзя свести к конформационным изменениям. При невозможности конформационных изменений динамические связь с лигандом и другие процессы оказываются структурно взаимозависимыми и кооперативными. Кооперативные взаимодействия с лигандами ослабевают с уменьшением размера молекулы и этим можно объяснить частичное снижение антибактериальной активности частично разрушенных антибиотиков по сравнению с производными неразрушенных гликопептидов. [c.83]

Характер физиологич. активности полимеров и со эффективность определяются наличием реакционно-способных групп (или групп, обладающих определенным фармакологич. действием), величиной и структурой полимерно цепи. В ряде случаев физиологич. активностью обладают полимеры, в составе к-рых нет каких-либо группировок, известных как фармакологически активные в виде низкомолекулярных соединений. Кроме того, полимеры, содержащие те или иные фармакологически активные группировки, обладают физиологич. активностью, отличающейся от той, к-рую проявляют исходные соединения в виде мономеров, гидрированных мономеров или низкомолекулярных аналогов (димеры, тримеры, олигомеры). В проявлении физиологич. активности существенную роль играет способность полимерных веществ к комплементарным конформационным превращениям и кооперативному связыванию, к сорбционным, донорно-акцепторным, вандер-ваальсовым и гидрофобным взаимодействиям с природными макромолекулами, участвующими в обеспечении жизнедеятельности организма. Эти особенности обеспечивают количественно, а иногда и качественно новые (по сравнению с низкомолекулярными веществами) способы связывания полимеров с биологич. объектами (мембранами и компонентами клеток, биорецепторами и др.). [c.368]

Метод анализа кривых элюирования применен в колоночной хроматографии олигоадениловой кислоты на агарозе со связанной полиуридиловой кислотой при нескольких температурах и концентрациях олигоадениловой кислоты. Теория кооперативного связывания олигонуклеотидов с полинуклеотидом была расширена таким образом, что эта хроматографическая система может быть описана теорией теоретических тарелок, как упоминалось в разд. 3.2. [c.55]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.301 ]

Аффинная хроматография (1980) -- [ c.0 ]

Молекулярная биология клетки Том5 (1987) -- [ c.156 , c.209 ]

Кинетические методы в биохимическихисследованиях (1982) -- [ c.300 ]

Гены (1987) -- [ c.214 , c.215 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.106 , c.107 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.106 , c.107 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.119 , c.120 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология