Сольватация белков

Фундаментальное свойство экстракционной модели, обусловленное самой природой гидрофобных взаимодействий, заключается в том, что инкремент свободной энергии переноса углеводородного фрагмента в молекуле лиганда из воды в органический растворитель практически не зависит от природы последнего [43—47]. Это связано с тем, что главный вклад в эту величину вносит свободная энергия сольватации углеводородного фрагмента в воде. Так, например, независимо от природы органического растворителя инкремент свободной энергии переноса СНа-группы из воды в органическую фазу составляет примерно 700 кал/моль (3000 Дж/моль) [45]. Приблизительно та же величина свободной энергии характеризует адсорбцию алифатических соединений на поверхности раздела фаз вода — масло или вода — воздух, адсорбцию их из водного раствора на поверхность ртутной капли или же процесс солюбилизации органических молекул мицеллами детергентов [45]. Значение этого факта трудно переоценить, поскольку именно поэтому (пользуясь сопоставлением термодинамики гидрофобного взаимодействия белок — органический лиганд с аналогичными данными для модельных процессов) можно выявить, в принципе, специфические свойства структуры или микросреды гидрофобных полостей в белках. [c.27]

Именно потому, что гидрофобные остатки заталкиваются внутрь глобулы, вода, окружающая белок, не подвергается добавочному структурированию. Конечно, молекулы HjO взаимодействуют с полярными остатками на поверхности глобулы, но это взаимодействие имеет характер обычной сольватации. [c.107]

Различия в конформации разных белков и конформационные изменения, сопровождающие связывание лигандов или изменение окислительного состояния железа обнаруживаются методом рентгеноструктурного анализа. Некоторые примеры уже были приведены в разд. 7.4. Ниже мы опишем еще несколько примеров (см. также работу [94]). Различия структуры вокруг дистального координационного центра включают наличие или отсутствие групп, способных образовать водородную связь (разд. 7.4), т. е. они отражают явные различия сольватации лиганда. О конформационных переходах и различиях в конформации разных белков можно судить также по данным ЯМР, спектрам кругового дихроизма и дисперсии оптического вращения (см., например, работу [204] и ссылки в работе [8]). Особенно интересен тот факт, что связывание СО или кислорода вызывает существенные изменения спектров кругового дихроизма гемоглобина, небольшие изменения спектра кругового дихроизма изолированных химически модифицированных р-це-пей и совсем не влияет на спектры миоглобина или изолированных и химически модифицированных а-цепей [41]. Этот результат представляет собой веский аргумент в пользу предположения о том, что белок имеет более гибкую структуру в гемоглобине, чем в миоглобине. Такой вывод подтверждается и при исследовании моделей этих двух белков [169]. Различная гибкость, вероятно, связана с тем, что в гемоглобине атом железа может далеко выходить за пределы плоскости порфиринового кольца, тогда как в миоглобине такое искажение структуры гема не наблюдается (табл. 14). [c.174]

Таким образом, различное искажение структуры двух металлокомплексов, участвующих в равновесии, комплементарные различия двух конформаций белка и изменение энергии сольватации — все эти факторы играют определенную роль в механизме регуляции белком химического равновесия, в котором участвует комплекс металла. Иными словами, для каждого белка надо рассматривать кооперативные изменения конфигурации, затрагивающие как ион металла и его ближайшее окружение, так и весь белок. То же самое, очевидно, можно сказать и о других равновесиях и других металлопротеинах. [c.174]

Теплоемкость. Измерения удельной теплоемкости систем, содержащих белки, представляют особый интерес по нескольким причинам 1. Они отражают влияние сольватации неполярных участков в дополнение к гидратации других частей поверхности белка и поэтому могут рассматриваться как наиболее совершенная термодинамическая характеристика взаимодействий вода — белок. 2. Теплоемкость удобно измерять как в растворе, так и в твердых образцах, поэтому можно сопоставить результаты исследования теплоемкости этих двух групп образцов. [c.117]

При образовании коллоидных растворов веществами, обладающими очень большими молекулами (белок и др.), главную роль играет не заряд мицеллы, а ее гидратация (сольватация). [c.159]

Этот эффект был приписан сольватации спиртом полярных частей комплекса каучук —белок или, возможно, окисленным группировкам в каучуке. По мн ению автора, это явление, повидимому, имеет более глубокую при-12 [c.179]

Байер [10], обсуждая проблему синтеза высокомолекулярных комплексообразующих веществ, обладающих способностью связывания ионов металла, проводит аналогию с природными веществами подобного тина В природе существуют высокомолекулярные комплексообразующие соединения, служащие для обогащения, переноса и аккумулирования тяжелых металлов [И]. Можно, например, указать на процесс концентрирования (в миллионы раз) ванадия из морской воды кровеносными клетками тунникатов [11, 12]. Апоферритин — белок млекопитающих, аккумулирующий железо,— может связывать в виде комнлексов только железо [13] . Аналогичные примеры приводит и Синявский [1] Гумусовые вещества ночв селективно связывают магний и кальций. Накопление золота некоторыми растениями так значительно, что они могут служить индикаторами месторождений золота и т. д. Все это дает основание предполагать, что создание сорбентов, обладающих высокой селективностью, вполне осуществимая задача . Однако отсутствие общего теоретического направления методов синтеза таких продуктов создает большие трудности в осуществлении заманчивых возможностей высокоселективных процессов поглощения веществ. Для повышения избирательности обычных универсальных ионитов исследователи пользуются различными приемами, которые основаны на учете факторов, влияющих в той или иной мере на избирательность (заряд противоионов, сольватация и набухание, степень сшивки и др.). Влияние этих факторов проявляется следующим образом [1] 1) Из разбавленных растворов ионит предпочтительнее поглощает противоионы с большим числом зарядов, при этом с ростом концентрации раствора электроселективность ионита уменьшается. 2) Ионит предпочтительнее поглощает противоион с меньшим молярным объемом. Избирательность увеличивается с увеличением разности молярных объемов, емкости и количества поперечных связей в ионите, с уменьшением концентрации раствора и с уменьшением молярной доли меньшего иона. 3) С иовыитением температуры избирательность ионита уменьшается. [c.100]

Комплексы Со(П) с белком и без белка связывают кислород прочнее, чем их Ге(П)-аналоги. Белок, очевидно, оказывает слабое, но вполне определенное стабилизирующее влияние (AlgPi/2 = 2,4) на связь Со—О2, однако этот эффект можно считать тонкой регулировкой . Трудно ожидать, чтобы белок одинаково влиял на Fe(II) и Со(П), поскольку эти ионы имеют различные электронные и стерические свойства. Полезно также отметить, какова величина эффекта сольватации при связывании кислорода кобальт(П)пор-фирннами. 50%-ная оксигенация комплекса Со(П)—диметиловый эфир протопорфирина IX, содержащего 1-метилимидазол в качестве аксиального лиганда при —23°С, наблюдается при парциальном давлении кислорода 55,6 кН/м (417 мм рт. ст.) в толуоле. Однако в диметиформамиде такая же степень оксигенации достигается уже при парциальном давлении 1,68 кН/м (12,6 мм рт. ст.). Таким образом, Pi/2 уменьшается в этом случае в 33 раза. Однако лучшая [c.168]

Белок Максимал ьная сольватация (V - 2.5) Максимальная асимметрия ( 1 = 0) Промежуточный случай (б1 =0,2) [c.452]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология