Теплота ионизации групп в белках

Значения рК а и теплоты ионизации диссоциирующих групп, входящих в состав аминокислот и белков (все цифры соответствуют температуре 25 °С) [12—14] [c.243]

Создание точных методов изучения ионизации индивидуальных групп таких полиэлектролитов, как белки, которые, например, при молекулярном весе 20 000 могут насчитывать до 60 групп, способных к ионизации, представляет собой крайне трудную задачу. В табл. 8 приведены обычно встречающиеся в белках кислотные и основные группы с указанием области pH, в которой происходит их ионизация, и соответствующих величин теплоты ионизации (АЯ). Последние могут быть использованы для идентификации и подтверждения предполагаемого строения групп, хотя величины их варьируют довольно сильно — в пределах 2 ккал/моль. [c.103]

ВЕЛИЧИНЫ рК II ТЕПЛОТЫ ИОНИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ ГРУПП, ПРИСУТСТВУЮЩИХ в БЕЛКАХ [7] [c.106]

Мы описали три возможные причины появления аномальных значений рКа, находимых из кривых титрования. На практике, однако, часто бывает очень трудно разделить эти три эффекта, и приходится прибегать к данным о теплоте реакции, энтропии и изменении свободной энергии. Если экспериментальная кривая титрования отличается от кривой, построенной в соответствии с уравнением (V. 4), в котором учтен заряд молекулы, то это можно объяснить либо влиянием гидрофобного ядра, либо возникновением водородных связей молекулы. Эти два случая особенно трудно различимы, так как они часто дают эффект одного знака. Ионизация кислотной группы, находящейся в гидрофобном ядре молекулы, будет протекать при более высоких значениях pH, чем обычно, как из-за пониженного значения диэлектрической проницаемости, так и вследствие образования водородных связей. Аномальную ионизацию белков чаще всего объясняют образованием водородных связей. В последнее время усиленно подчеркивается влияние неполярного гидрофобного ядра. Аномальные кривые часто наблюдаются при титровании карбоновых групп кислот или фенольной группы тирозина — как раз тех групп, которые, как уже было показано, наиболее чувствительны к понижению диэлектрической проницаемости окружающей среды. Если аномальную ионизацию аммонийных групп не удается объяснить наличием заряда молекулы, то весьма вероятно, что она вызывается образованием водородной связи. [c.109]

Поскольку поглощение белков в области 250—300 ммк обусловлено остатками триптофана, тирозина и фенилаланина, изменение поглощения в этой области связано, по-видимому, с влиянием, которое оказывает на хромофоры изменение условий в молекуле белка. Эксперименты с индолом, фенолом и бензолом— соединениями, которые можно рассматривать как модели этих остатков, — показывают, что при увеличении показателя преломления растворителя наблюдается сдвиг в область длинных волн (в данном случае речь идет не о красном сдвиге к 295 ммк, обусловленном ионизацией фенольной группы). Для неполярных растворителей этот сдвиг можно объяснить и оценить количественно. В водных растворах направление сдвига остается тем же, однако описать его простой формулой не удается. Для этого необходимо оценить, в какой мере растворитель может стабилизировать основное и возбужденное состояния хромофорных групп. Сдвиг в голубую область спектра, наблюдаемый при разрушении структуры белка, можно объяснить качественно, если предположить, что хромофорные группы перемещаются при этом из гидрофобной среды в белковой матрице в водную среду, показатель преломления которой меньше. Разностные спектры служат чувствительным показателем нарушений в третичной структуре, которым обычно сопутствуют изменения оптического вращения, вязкости и т. д. В некоторых случаях большое изменение теплоты и энтропии наблюдается при условиях, когда, судя по измерениям оптического вращения, изменений во вторичной структуре не происходит. В таких случаях разностные ультрафиолетовые спектры могут служить дополнительным критерием наличия изменений в третичной структуре. Можно ожидать также изменений в спектре, обусловленных изменением величины заряда вблизи хромофора. Однако эксперименты с модельными соединениями показывают, что подобные изменения могут происходить только в том случае, если [c.299]

Такое поведение характерно для имидазольной или аминогруппы, но не для тнрозинового или серинового гидрокспла. Теплота ионизации группы, принимающей частие в лимитирующей стадии, составляет 7 ккал/моль для трипсина [74а] и 11 ккал/моль для а-химотрипсина [53]. Величина ЛЯ для имнд-азольной группы гистидина в белках равна 6,9—7,5 ккал/моль, а для фенольной группы тирозина - 6,0 ккал/моль. Естественно, необходимо учитывать то обстоятельство, что, если механизм реакции включает предравновесные стадии или конформацион-ные превращения, предшествующие лимитирующей стадии, то величина ЛЯкаж не обязательно должна быть идентичной ЛЯ . [c.258]

Диксон разработал метод, который позволяет на основе данных по ферментативной кинетике идентифицировать функциональные группы, входящие в активный центр фермента. Если связывание субстрата или сам катализ сопровождаются диссоциацией функциональных групп белка или субстрата, то, используя кривые, характеризующие зависимость величин lg Утах, — gKм и lgvo от pH, можно приблизительно определить природу этих функциональных групп К В благоприятных случаях на графиках будут наблюдаться резкие перепады при значениях pH, соответствующих значениям рКа функциональных групп, непосредственно участвующих в ферментативном акте. Как известно, многие ферменты содержат каталитически важные сульфгидрильные и имидазольные группы, и приходится лишь сожалеть, что теплоты ионизации этих двух групп почти одинаковы. Если бы это было не так, то, используя метод Диксона, а также уравнение (4.51), можно было бы не только обнаруживать, но и различать эти два вездесущих нуклеофила. [c.248]

Для бутирил- и пропионилхолинэстераз показано, что в их эстераз-ных центрах находится по одной основной нуклеофильной группе с рК 5,8—7,0 и по кислой электрофильной группе с рК 8,9—9,5. Имидазольная группа гистидина — единственная группа белка с рК5,6— 7,1 среди основных групп белка. Теплота ионизации для холинэсте- [c.165]