Мочевина и гидрофобные связи

При денатурации водородные связи легко разрушаются под действием некоторых реагентов, например мочевины гидрофобные связи — при внесении в раствор поверхностно-активных веществ дисульфидные связи — в присутствии восстановителей, например 2-меркаптоэтанола, [c.372]

Для выяснения природы межмолекулярных связей в адсорбционных слоях добавлялись вещества, способные разрушать водородные и гидрофобные связи,— мочевина и салицилат натрия. [c.179]

В усовершенствованном варианте этого метода [6] возможно проведение процесса в микромасштабе. На рис. 24.2 показана используемая микроколонка. Для разделения 3—5 мкМ каждого гликозаминогликана берут 400 мг дауэкса 1-Х2 (100—200 меш) на колонку и элюирование выполняют с применением линейного солевого градиента в 8 М растворе мочевины. Кроме того, мочевина уменьшает до минимума неэлектростатические связи белков с ионитами на основе целлюлозы. Присутствие 8 М раствора мочевины в солевом градиенте сдвигает хроматографические зоны гликозаминогликанов в сторону более низких удерживаемых объемов, указывая тем самым, что в отсутствие мочевины значительную роль в процессе разделения играют гидрофобные связи. В присутствии мочевины пики лучше разрешаются, что свидетельствует о том, что неэлектростатическое связывание препятствует процессу разделения. Разделение микроколичеств гликозаминогликанов на дауэксе 1-Х2 является, согласно данным некоторых исследователей [6], лучшим классическим вариантом метода, использующего хлорид цетилпиридиния (без органических растворителей). [c.139]

Можно ожидать, что в большинстве случаев белковая молекула должна иметь конформацию, при которой максимальное число гидрофобных боковых цепей находится внутри молекулы, а гидрофильные группы располагаются на ее поверхности в контакте с водой. Расположение боковых групп аминокислот в структурах типа складчатого слоя более благоприятно для образования гидрофобных связей, чем в а-спирали. Приращение свободной энергии при переносе 1 моль метиленовых групп из водного окружения в гидрофобное равно примерно —0,75 ккал. Органические растворители ослабляют гидрофобные связи, поскольку при разбавлении ими воды среда, окружающая взаимодействующие группы, уже в меньшей степени отличается от неполярных групп. Например, мочевина, по-видимому, является мягким реагентом, рвущим гидрофобные связи. [c.276]

Исходя из влияния мочевины и органических растворителей на водородные, солеобразные и гидрофобные связи, объясните, почему мочевина стабилизирует структуру хаотического клубка, тогда как органические растворители часто способствуют образованию структуры, которая обладает даже большей упорядоченностью, чем нативная. [c.301]

Как и при интерпретации влияния солей на водные растворы, основное внимание следует обращать на изменение свободной энергии системы при добавлении неполярных веществ к водным растворам интерпретация этого явления непосредственно с точки зрения структурной модели может оказаться ошибочной. Так, структурная модель дает приемлемое объяснение солюбилизации гидрофобных соединений под действием спиртов алкилзамещенных аминов и мочевин. Если одно растворенное вещество увеличивает структурированность раствора, можно было бы ожидать, что оно должно облегчать введение молекул другого подобного вещества. С другой стороны, структурирующая способность вещества совершенно необязательна для того, чтобы оно было в состоянии солюбилизировать гидрофобные соединения в воде. Уже отмечалось, что один из возможных механизмов денатурации белков и нуклеиновых кислот под действием мочевины заключается в стабилизации гидрофобных боковых цепей аминокислот и оснований нуклеиновых кислот при увеличении их контакта с растворителем, что проявляется в увеличении растворимости и уменьшении коэффициента активности этих групп в присутствии мочевины [31, 32, 35]. Спирты, ацетон и подобные им вещества разрушают гидрофобные связи и способствуют денатурации аналогичным образом. Однако мочевина, вероятно, не обладает структурирующим действием, по крайней мере в том смысле, как это понимается для неполярных молекул мочевина очень слабо влияет на большинство свойств воды и либо практически не изменяет структуру воды, либо, из данных по поглощению ультразвука, несколько ее разрушает [85]. Данные по энтальпии и теплоемкости растворов веществ с гидрофобными группами, а также исследования спектра ультразвуковой релаксации полиэтиленгликоля в воде и растворах мочевины указывают на то, что энергетически более благоприятное взаимодействие гидрофобных групп с мочевиной, чем с водой, связано с уменьшением структурированности воды вокруг гидрофобных групп [85, 86]. Таким образом, разрушение гидрофобных связей под действием мочевины или спирта нельзя объяснить одним и тем же механизмом с точки зрения структуры растворителя, хотя по свободной энергии эффекты соединений этих двух типов одинаковы. Возможно, что мочевина создает более благоприятное окружение для гидрофобных групп, находящихся в пустотах струк- [c.328]

Такие денатурирующие агенты, как мочевина и гуанидинхлорид, нарушают ионные взаимодействия. Нативные белки, подвергающиеся воздействию высоких концентраций этих растворителей, оказываются полностью развернутыми, но ковалентные связи, в том числе дисульфидные мостики, остаются интактны-ми. При экстремальных значениях pH нарушаются ионные взаимодействия между полипептидными цепями, а детергенты и органические растворители разрушают гидрофобные связи между боковыми цепями полипептидов. Эффективность солюбилизации белков каждым из таких агентов может варьировать. Это происходит вследствие того, что взаимодействия между белками в нерастворимых включениях неодинаковы, поскольку зависят от того, какие именно белки входят в их состав [и. [c.117]

В ходе денатурации белков (например, при обработке мочевиной или додецилсульфатом натрия в присутствии избытка ионов Н и (ЭН ) водородные и гидрофобные связи, а также связи электростатической природы разрушаются, а пептидные и дисульфидные сохраняются. [c.44]

Денатурация ДНК происходит при нагревании раствора до 70-100 °С, а также в сильнокислой или щелочной средах, или в растворе мочевины. В результате разрушения водородных и гидрофобных связей цепи расходятся и принимают конформацию беспорядочного клубка. Температура денатурации зависит от состава ДНК чем больше в ДНК нуклеотидных пар ГЦ, тем выше температура денатурации. [c.111]

Для ослабления гидрофобных взаимодействий в элюент вводят детергенты или добавки органических растворителей. Взаимодействия за счет образования водородных связей подавляются введением мочевины. Все эти эффекты сорбции выражены тем сильнее, чем больший объем внутри гранул занимает сам материал матрицы. Так, для сефадексов они убывают в следующем ряду G-10 > G-15 >> G-25 > G-50. Начиная с сефадекса G-75, ими уже практически можно пренебрегать. [c.114]

Денатурация может происходить а) при повышении температуры б) при изменении pH среды в) в присутствии окислителей или восстановителей, которые разрушают дисульфидные связи г) при внесении детергентов, нарушающих гидрофобные взаимодействия между молекулами воды и белка д) при добавлении сильных акцепторов водородных связей, например, мочевины, и е) при физических воздействиях (например, под действием ультразвука). [c.412]

При повышении температуры эндотермичность процесса растворения увеличивается, что может быть связано со смещением аномерного равновесия в сторону увеличения доли а-аномера, который менее, чем Р-аномер, приспособлен к образованию с водой водородных связей. Необходимо также учитывать изменение с температурой способности к гидрофобной гидратации, которая по мере разрушения структуры воды ослабляется. Если структуру воды нарушить иным способом, то это может привести к прямо противоположным последствиям. Так, например, добавление мочевины уменьшает эндотермичность процесса растворения [67], что связано с интенсивным взаимодействием молекул углеводов с мочевиной. [c.85]

Энтропийный фактор. Процесс свертывания не нарушит второе начало термодинамики, если неизбежное при образовании высокоорганизованной структуры уменьшение энтропии белковой цепи будет компенсироваться одновременным увеличением энтропии водной фазы и уменьшением энтальпии системы. Реализация того и другого связана с эффектом так называемых гидрофобных взаимодействий, возникающих при контактах молекул воды с атомными группами неполярных органических молекул. Энтропийная природа этих взаимодействий была обоснована У. Козманом [46], который показал, что на каждую неполярную алифатическую боковую цепь, покидающую водное окружение, энтропия возрастает на -30 ккал/моль град, а свободная энергия понижается на 5-10 ккал/моль. У большинства белков число остатков, склонных к гидрофобным взаимодействиям, превышает 50% всего аминокислотного состава. Поэтому энтропийный эффект, ведущий к экранизации гидрофобных атомных групп от молекул воды, играет существенную ориентационную роль в свертывании белковой цепи. Об этом, в частности, свидетельствует сильное денатурирующее действие, оказываемое на структуру белка слабо полярными органическими растворителями, мочевиной, производными гуанидина и другими соединениями. [c.95]

Внешние проявления денатурации сводятся к потере растворимости, особенно в изоэлектрической точке, повышению вязкости белковых растворов, увеличению количества свободных функциональных 8Н-групп и изменению характера рассеивания рентгеновских лучей. Наиболее характерным признаком денатурации является резкое снижение или полная потеря белком его биологической активности (каталитической, антигенной или гормональной). При денатурации белка, вызванной 8М мочевиной или другим агентом, разрушаются в основном нековалентные связи (в частности, гидрофобные взаимодействия и водородные связи). Дисульфидные связи в присутствии восстанавливающего агента меркаптоэтанола разрываются, в то время как пептидные связи самого остова полипептидной цепи не затрагиваются. В этих условиях развертываются глобулы нативных белковых молекул и образуются случайные и беспорядочные структуры (рис. 1.12). [c.47]

При добавлении к воде мочевины (рис. 7, б), молекулы которой не имеют гидрофобных групп, растворимость аргона постоянно уменьшается, что, вероятно, связано с разрушением структуры воды с одновременным образованием ассоциатов между молекулами воды и мочевины. Данная интерпретация косвенно подтверждается монотонностью зависимостей 9Q, /9X2 =/№) (рис. 8, в) и ЭQm/97 =/(7) [13], хотя, как и во всех рассмотренных выше системах, действие первых добавок мочевины на растворимость аргона более эффективно. [c.41]

Как показано выше, характер зависимостей =/(Л"2) в водных растворах неэлектролитов определяется природой неэлектролита (наличием или отсутствием в его молекулах гидрофобных и гидрофильных групп). При наличии обоих видов групп (одноатомные спирты, ацетамид) зависимости = /( 2) проходят через максимум. В связи с этим представляет интерес проследить, как влияет природа добавляемого бифункционального (ацетамид) неэлектролита к другим ассоциированным жидкостям на характер зависимостей растворимости аргона. С этой целью нами изучена растворимость аргона в бинарных растворах ацетона, ацетамида и мочевины в метиловом спирте в смесях этанол—ацетон, а также в растворах [c.45]

В литературе имеется множество примеров подобного рода. Вместе с тем практика показывает, что в некоторых случаях смесь пептидов, особенно с длинными цепями, с трудом поддается разделению. Это объясняется образованием в растворе более или менее прочных комплексов, стабилизированных водородными связями или же за счет гидрофобного взаимодействия. В таких случаях разделение ведут в присутствии подавляющих агрегацию реагентов 8 М. мочевины, 6 М гуанидин-хлоргидрата, различного рода детергентов или же высоких концентраций органических кислот. Иногда с целью избирательного выделения одного из компонентов используют неполную диссоциацию комплекса. Так, при помощи этого приема был выделен С-концевой фрагмент пепсина свиньи [21] (рис. 34.2). [c.398]

Смола должна прежде всего обладать хорошей адгезией к стеклу. Гидрофобные пленки (каучук, битумы и др.) не прилипают к стеклу и в этом случае не могут служить связующим материалом. Феноло-формальдегидные, мочевино-формальдегидные, сложно-эфирные и другие смолы, для которых характерно наличие полярных групп, хорошо смачивают стекло и обладают хорошей адгезией к стеклу. Затем необходимо, чтобы пленка смолы выдерживала то максимальное напряжение, какое выдерживает стеклянное волокно и обладала большим удлинением, чем стеклянные нити. В этом случае прочность материала будет в основном ограничена лишь удельной прочностью стеклянного волокна. В противном случае разрушение материала начнется с разрушения связующего. [c.513]

Солеобразные связи обычно образуются в среде с малой диэлектрической проницаемостью, например в органических растворителях или внутри гидрофобного ядра молекулы глобулярного белка. Образование их в водной среде менее вероятно. Поскольку образование солеобразных связей увеличивает и без того большую диэлектрическую проницаемость водных растворов, мочевина должна ослаблять такие связи. Между некоторыми типами водородных связей и некоторыми солеобразными связями нет резкой границы. Примерами образования солеобразных связей могут служить связи молекул белка с ионами щелочных металлов. По-видимому, солеобразные связи не влияют заметно на вторичную и третичную структуру, поскольку добавление солей, уменьшающих электростатическое взаимодействие, не очень эффективно в отношении денатурации. Однако частичное разрушение четвертичной структуры гемоглобина при высоких концентрациях соли свидетельствует о том, что эти связи все же влияют на стабильность молекулы. [c.275]

Денатурирующие агенты делятся на химические и физические. К последним относится прежде всего температурное воздействие, в частности замораживание или нагревание, а также давление, ультразвуковое воздействие, облучение и др. Химические агенты — это органические растворители (ацетон, хлороформ, спирт), концентрированные кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов. В лабораторной практике в качестве денатурирующих агентов чаще всего используют мочевину или гуанидинхлорид, легко разрывающие водородные и гидрофобные связи, при помощи которых формируется третичная структура белка. Максимальное денатурирующее действие оба реагента прояв- [c.53]

Добавление 8 М раствора мочевины к растворам желатины (в области концентраций 2—20 г/100 мл) не приводило к струк-турообразованию [18]. На кривых 8 ш 9 рис. И представлены результаты для гелей концентрации 30 и 50 г/100. ил. Изменение pH в обе стороны от изоэлектрической точки нонил ает температуру плавления. Добавление 8 М раствора мочевины в этом случае не препятствует структурообразованию, а приводит лишь к понижению температуры плавления. Для геля концентрации 30 г/100 мл температура плавления понижалась примерно иа 7°, а концентрации 40 г/100 м.л — на 10°. Оиределение удельного оптического вращения показало, что в этом случае молекулы желатины находятся в состоянии статистического клубка [138]. Следовательно, в образовании и стабилизации гелей желатины при высоких концентрациях сильно возрастает роль гидрофобных связей. Гидрофобные связи — это ассоциирование неполярных групп молекул друг с другом на расстояниях, гораздо больших суммы их ван-де]) ваальс0вых радиусов, приводящее к возникпо-вению агрегатов из неполярных участков молекул с максимально сокращенным числом контактов молекул воды с неполярными группами. [c.79]

Поскольку в образовании вторичной и третичной структуры частично участвуют относительно слабые связи, физическое состояние белка, а следовательно, и активность фермента, гормона и антибиотика в значительной степени зависят от температуры, pH, присутствия солей и т. д. Нагревание вызывает распрямление белковой молекулы, которое вследствие большой положительной энтропии проявляется тем больше, чем выше температура [106]. Некоторые химические реагенты, такие, как мочевина и гуанидин, вызывают изменения в физическом состоянии и реакционной способности многих белков, разрывая главным образом стабилизующие структур г водородные связи, в то время как под действием органических растворителей пройсходит разрыв гидрофобных связей. Изменение pH обусловливает разрыв водородных связей в результате удаления протона и вызывает электростатическую неустойчивость. Эти изменения часто происходят очень резко и напоминают переходы первого порядка. [c.385]

Добавление органических растворителей к водным растворам амфифильных соединений может стабилизировать (понизить ККМ) или дестабилизировать (увеличить ККМ) мицеллярное состояние. Те добавки, которые включаются в мицеллу, повышают ее устойчивость. Все непроникающие органические неэлектролиты, за исключением наиболее полярных, должны дестабилизировать мицеллярное состояние согласно одному из двух следующих механизмов понижения коэффициента активности мономера RX (за счет улучшения растворяющей способности среды) и увеличения отталкивания между заряженными полярными группами (за счет понижения диэлектрической проницаемости). По способности увеличивать ККМ додецилтриметиламмонийбро-мида при 25 °С за счет добавок (их мольная доля составляет 0,04) в водный раствор растворители располагаются в следующий ряд про-панол-1 < пропанол-2 < этанол < метанол < гликоль < глицерин < про-пандиол-1,3 < мочевина < ацетон < ацетамид < диоксан < /V, /V -диметил-мочевина< тетраметилмочевина [168]. Влияние на додецилсульфат натрия носит аналогичный характер. Эти добавки снижают также число агрегации. Первые три спирта из указанного выше ряда на самом деле снижают ККМ и, вероятно, проникают в мицеллу. В мочевине отсутствуют группы углеводородного типа, и она увеличивает диэлектрическую проницаемость воды своей эффективностью в разрушении мицелл мочевина обязана способности разрушать или менять образованную водородными связями структуру воды, устраняя часть движущей силы образования гидрофобной связи. Мицеллы и явление ККМ могут сохраняться при относительно высоких концентрациях дестабилизирующих органических растворителей. Например, кривая электро- [c.512]

На фиг. 53 приведены кривые изменения [аЬ и Ьо при добавлении диоксана в водный раствор р-лактоглобулина. Изменение происходит в два этапа сначала отрицательное вращение увеличивается, а затем уменьшается. Одновременно с уменьшением [а]в увеличиваются отрицательные значения Ьо. Добавление реагентов, образующих водородные связи с белком, в частности мочевины или формамида, способствует увеличению вращения (но не уменьшению его или изменению Ьо). Это позволяет предположить, что сначала происходит развертывание большей части нативной структуры, стабилизируемой гидрофобными связями, для которой характерно малое число спиральных форм, а затем (при отсутствии растворителя, конкурентного в отношении образования водородных связей) молекула свертывается, образуя спиральную структуру. Таким образом, при переходе от начальной нативной структуры к конечной конформации с высоким содержанием спиральных форм молекула проходит через более хаотическую промежуточную конформацию. Уменьшение отрицательного вращения, наблюдаемое на второй стадии при высоких концентрациях органического растворителя, обусловлено, по-видимому, образованием а-спиралей. Начальное увеличение вращения связывают е нерехедом -тедрофобного окружения— к водному или с вкладом р-структур, но число данных, которые позволили бы решить, какое нз этих предположений правильно, [c.292]

Изменение устойчивости нативной конформации с изменением природы растворителя позволяет объяснить относительное значение различных факторов, определяющих третичную структуру белков. Стремление неполярных сорастворителей к денатурации водных растворов белков является сложным процессом. Когезия неполярных остатков в водной среде, с одной стороны, стабилизует спиральную конформацию, а с другой стороны, может быть основной причиной образования многих изгибов, посредством которых спиральные участки полипептидной цепи складываются в компактную структуру глобулярных белков в нативном состоянии. Уменьшение полярности среды может поэтому привести к уменьшению содержания спиральных конформаций [381, 390, 391] до того, как они разрушатся окончательно. Действие мочевины или солей гуанидина лишь частично объясняется разрушением гидрофобных связей. Было показано, что водный раствор мочевины является лучшим растворителем для неполярных веществ, чем сама вода [392]. Однако было также обнаружено, что водный раствор мочевины или солянокислого гуанидина оказывает специфическое сольватирующее действие па скелет полипептидной цепи, которое имеет совершенно другие характеристики, чем солюбилизация углеводородных остатков [393]. Наконец, уменьшение устойчивости нативной формы глобулярных белков с увеличением температуры доказывает, что разрушение третичной структуры является эндотермическим процессом, в то время как разрыв гидрофобных связей должен протекать экзотермически. Это приводит к выводу [394] о том, что знак измененля энтальпии определяет какой-то другой процесс,— возможно, разрыв водородных связей, сопровождающий разворачивание полипептидной цепи. [c.137]

Заключительная стадия — элюция с колонки — часто оказывается камнем преткновения для всего процесса. Взаимодействия между антигеном и антителом характеризуются константами диссоциации порядка 10 —10 М. Подставив эти значения как величины Кр в уравнение (4.5), мы получим значение а, близкое к единице. Ослабить специфические взаимодействия не просто. Хотя иммуноглобулины — весьма прочные молекулы и могут выдержать достаточно жесткие условия, необходимые, чтобы разрушить специфические взаимодействия, это не обязательно справедливо в отношении вытесняемого фермента. Так, при pH 2—3 антиген будет вытеснен, а оставшиеся на колонке антитела сохранят свою активность, так что колонку можно будет снова использовать однако весьма вероятно, что при pH 3 фермент будет разрушен. Сходные последствия обычно наблюдаются при использовании высоких концентраций мочевины и органических растворителей с целью соответственно уменьшить число водородных связей и ослабить гидрофобные взаимодействия. Применение высоких концентраций солей может быть успешным, если наблюдаются преимущественно электростатические взаимодействия, но в этих условиях усиливаются гидрофобные связи. Хаотропные соли, такие, как тиоцианат или иодид, бромид лития, хлористый магний и так называемые деформирующие буферы, например имидазолцитрат, дают довольно хорошие результаты, но опять-таки необходимые концентрации этих веществ могут вызывать денатурацию десорбированного фермента. Была описана методика быстрой элюции денатури-)ующим агентом, позволяющая получить активный антиген 102]. Эта методика заключается в том, что адсорбент помещают в верхнюю часть обессоливающей колонки, и поэтому, как только фермент покидает слой адсорбента, он сразу же отделяется от элюирующего агента (рис. 4.49). При малых количествах белка контакт с элюирующим агентом не превышает 1 мин, и за это время может произойти лишь незначительная денатурация белка. [c.175]

Упомянутые авторы сходятся во мнении, что такая двумерная структура наиболее устойчива. Наличие дисульфидной связи между определенными субъединицами кислотного и основного типов [32, 60], помимо водородных, гидрофобных и электростатических взаимодействий, несомненно, вносит дополнительный вклад в сохранение и устойчивость этой структуры. Дрэйпер и Кацимполас [32] обнаружили в 8 М растворе мочевины 20 дисульфидных мостиков на молекулу. По их данным, эти связи малодоступны, потому что установленное число 5—5 есть линейная функция концентрации мочевины в среде, обеспечивающей растворимость. [c.160]

Все а-, р- и 7-глиадины состоят из единственной полипептидной цепи [64—69, 72, 73, 156]. Цистеины в молекулах а-, Р- и 7-глиадинов связаны внутримолекулярными дисульфидными мостиками. Эти дисульфидные мостики расположены так в полипептидной цепи, что их разрыв приводит к значительной фрагментации цепи [79]. В твердом состоянии после экстракции и лиофилизации глиадины имеют компактную структуру, в образовании которой, вероятно, участвуют гидрофобные остатки [163]. При высокой концентрации в растворе они стремятся к агрегированию, видимо, вследствие образования водородных связей между молекулами [8]. В денатурируюш,ей среде (8М мочевина и 0,1М муравьиная кислота) глиадины имеют рыхлую и асимметричную структуру, на что указывают коэффициенты трения. Восстановление дисульфидных мостиков еш,е сильнее увеличивает асимметрию и степень рыхлости, т. е. пространственного расширения молекулы [140]. Присущая ш-глиадинам вязкость в среде 6М гуанидинхлорида указывает на то, что в этих условиях они находятся в виде статистического клубка из-за отсутствия дисульфидных мостиков. Они обладают такой конформацией в присутствии 2М гуанидинхлорида — концентрации, которая не вызывает денатурации, следовательно, в нативном состоянии в растворе конформация ш-глиадинов — это статистический клубок. Аналогичное исследование а-, р- и 7-глиадинов показывает, что они не имеют жесткой глобулярной конформации, но, наоборот, представляют собой молекулы полужесткой структуры с низкой степенью организации [153]. Основываясь на известных N-концевых последовательностях, Перноле и Мосс [154] предложили модели вторичной структуры. Они представили а-, Р- и 7-глиадины в основном как р-структуру, прерываемую р-из-гибами и непериодическими структурами. Практически отсутствует а-спираль ш-глиадины четко различимы, поскольку наиболее выраженная их структура — это р-изгиб, прерываемый [c.196]

Глобулярные белки денатурируются (см. 4.8) под действием слабополярных органических растворителей, образующих водородные связи с большим трудом, чем вода. Действие таких растворителей определяется контактами с гидрофобными группами эти контакты нарушают гидрофобные взаимодействия. Денатурирующее действие спиртов на белки возрастает с увеличением размеров алифатического радикала [85, 86]. Сильное денатурирующее действие мочевины также объясняется ее способностью ослаблять гидрофобные взаимодействия. Концепция гидрофобных взаимодействий как важнейшего фактора, определяющего пространственную структуру белка, была подробно обоснована Кауцманном [87]. [c.223]

Пространственная структура зависит не от длины полипептидной цепи, а от последовательности аминоютслотных остатков, специфичной для каждого белка, а также от боковых радикалов, свойственных соответствующим аминокислотам. Пространственную трехмерную структуру или конформацию белковых макромолекул образуют в первую очередь водородные связи, а также гидрофобные взаимодействия между неполярными боковыми радикалами аминокислот. Водородные связи играют огромную роль в формировании и поддержании пространственной структуры белковой макромолекулы. Водородная связь образуется между двумя электроотрицательными атомами посредством протона водорода, ковалентно связанного с одним из этих атомов. Когда единственный электрон атома водорода участвует в образовании электронной пары, то протон притягивается соседним атомом, образуя водородную связь. Обязательным условием образования водородной связи является наличие хотя бы одной свободной пары электронов у электроотрицательного атома. Что касается гидрофобных взаимодействий, то они возникают в результате контакта между неполярными радикалами, неспособными разорвать водородные связи между молекулами воды, которая вытесняется на поверхность белковой глобулы. По мере синтеза белка неполярные химические группировки собираются внутри глобулы, а полярные вытесняются на ее поверхность. Таким образом, белковая молекула может быть нейтральной, заряженной положительно или же отрицательно в зависимости от pH растворителя и ионо-генных групп в белке. К слабым взаимодействиям относят также ионные связи и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Кроме того, конформация белков поддерживается ковалентными связями 8—8, образующимися между двумя остатками цистеина. В результате гидрофобных и гидрофильных взаимодействий молекула белка спонтанно принимает одну или несколько наиболее термодинами-чесю выгодных конформаций, причем, если в результате каких-либо внешних воздействий нативная конформация нарушается, возможно полное или почти полное ее восстановление. Впервые это показал К. Анфинсен на примере каталитически активного белка рибонуклеазы. Оказалось, что при воздействии мочевиной или р-меркаптоэтанолом происходит изменение ее конформации и, как следствие, резкое снижение каталитической активности. Удаление мочевины приводит к переходу конформации белка в исходное состояние, и каталитическая активность восстанавливается. [c.35]

Реакцию проводят при комнатной температуре в водной среде в присутствии гидрофобных растворителей, иногда в качестве растворителя используют метанол. Л -Арил-Л -гидрокси-мочевина с хорошим выходом получается по реакции арилизо-цианатов с гидроксиламином. В связи с тем, что гидроксиламин в свободном состоянии нестабилен, в реакционную смесь постепенно вводят шелочь или карбонат щелочного металла. [c.323]

Термоли.тн, выделяемый из культуральной среды термофильной бактерии Ba illus thermoproteolyii us, относится к классу нейтральных протеиназ, содержащих цинк в качестве кофактора. Термолизин необычайно термостабилен в течение часа он полностью сохраняет свою активность при 60 " С (pH 7.0) и теряет менее 50% активности при 80 С. Фермент устойчив в 8 М растворе мочевины, 20%-ном растворе этаиола или метанола. Максимальную активность он проявляет в диапазоне pH 7,0 — 9,0. В отличие от большинства протеолитических ферментов, специфичность термолизина определяется природой остатка, которому принадлежит аминогруппа гидролизуемой связи. Термолизин преимущественно расщепляет пептидные связи, включающие аминокислотные остатки с гидрофобной боковой цепью (Не, Leu, Val, Phe, Tyr, Тгр). [c.46]

Специфический комплекс выделяемых веществ с иммобилизованным аффинным лигандом может распадаться в результате пространственного модифицирования, напрпмер, мочевиной, солями гуанидина или хаотропными ионами. Эти реагенты разрушают водородные связи или изменяют структуру воды вблизи гидрофобных областей. При использовапии этих реагентов следует помнить, что компоненты комплекса могут быть необратимо разрушены при выделении. Однако известно, главным образом для иммобилизованных ферментов, что присоединение белков к нерастворимым носителям приводит к повышению стабильности. Подбирая концентрацию, температуру и время обработки, можно конформационные изменения адсорбционных участков ири десорбции уменьшить до минимальных то же самое относится и к обратимым конформаци-онным изменениям молекул в целом как выделяемых веществ, так и иммобилизованных аффинных лигандов. На практике следует предварительно найти минимальную концентрацию, необходимую [c.270]

Четвертичная структура. Этот термин относится к макромолекулам, в состав к-рых входит несколько ио-липептидных цепей (субъединиц). При этом речь идет не о беспорядочной агрегации молекул из одной полипептидной цепи, а об образовании в значительной степени уникальных и, очевидно, монодисперсных макромоле-кул 1Следует отметить, что Б. с четвертичной структурой широко распространены и, по-видимому, этот уровень морфологич. организации типичен для многих Б. с мол. массой больше 50 ООО. Отдельные субъединицы в таких Б. соединены вторичными (водородными, солевыми, гидрофобными, дисульфидными и др.) связями. Разрыв этих связей при действии тех или иных агентов (изменение pH, ионной силы, темп-ры действие мочевины, гуани-динхлорида, детергентов и пр.) приводит к диссоциации [c.122]

Более высокая функциональность меламина по сравнению с мочевиной обусловливает большую плотность метиленовых межмолекулярных связей и, следовательно, большую прочность, теплостойкость и гидрофобность конечного продукта поликонденсации. Строение этого полимера, по аналогии с моче2 1 о-формальдегидными смолами, можно себе представить з В1 де пространственного 1 онгломерата колец, соединенных по всем направлениям группами —СНг— и [c.520]