Белки нативные, устойчивость

Во многих видах сырья встречаются ингибиторы ферментов, из них более известны ингибиторы трипсина. Они составляют часть более обширной группы ингибиторов протеаз, белков или полипептидов, специфически и устойчиво связанных с ферментами, гидролизующими белки. Они встречаются во всех живых организмах и особенно в семенах бобовых растений. Наиболее углубленно исследованы ингибиторы сои [68]. Их присутствие в кормах в нативном виде вызывает у животных гипертрофию поджелудочной железы, задержку роста, замедление прироста и аномально большую нехватку серосодержащих аминокислот [c.334]

Представление о том, что расщепление денатурированных белков облегчается появлением при денатурации развернутых пептидных цепей, подтверждается тем, что кератин шерсти становится доступным перевариванию после чисто механической его обработки так, например, растертая в порошок шерсть в отличие от нативной расщепляется трипсином [11], О том же свидетельствуют и опыты с мономолекулярными белковыми пленками, образующимися на поверхности раздела вода—воздух такие растянутые пленки белка легко расщепляются протеолитическими ферментами, между тем как растворы тех же белков устойчивы к действию этих ферментов [12]. [c.363]

Изменение pH раствора влияет па диссоциацию ионогенных групп как сорбента, так и белка. Ионогенные группы целлюлозных катионитов практически полностью диссоциированы при pH выше 5, а целлюлозных анионитов при pH меньше 7,5—8,0 (табл. 1). В общем случае для сорбции на отрицательно заряженных целлюлозных катионитах белок должен иметь положительный свободный заряд, а для сорбции на положительно заряженных целлюлозных анионитах — отрицательный свободный заряд. Конфигурация нативных белков наиболее устойчива в области pH 5— 8,0. Поэтому для сорбции основных белков (изоэлектрическая точка р1>8) следует применять целлюлозные катиониты, а для сорбции кислых белков (р1 <5) — целлюлозные аниониты. [c.216]

Неорганические электролиты (ионы солей) по своему эффекту могут быть разделены на три группы а) стабилизирующие нативную структуру б) снижающие устойчивость глобул и в) смешанного действия — усиливающие денатурацию в малых и средних концентрациях и ослабляющие ее при более высоких. Как мы установили, стабилизация является результатом эффекта, подобного высаливанию, при концентрациях солей, не приводящих, однако, к осаждению белка. Высаливающие соли стабилизируют белки с различной интенсивностью, соответствующей положению соли в лиотропном ряду Гофмейстера сульфат — фосфат — цитрат — тартрат — ацетат — хлорид — роданид. Это ряд высаливания. По силе стабилизирующего действия анионы располагаются в аналогичный ряд. Ионы солей, введенные в раствор, усиливают гидрофобные связи в молекуле белка и этим упрочняют его структуру. [c.166]

NH—СО— HR—, спираль образует правый винт. Широкое распространение а-спиральных структур среди синтетических полипептидов дает основание полагать, что такие спирали являются наиболее характерными и устойчивыми конфигурациями полипептидных цепей. Впоследствии это подтвердилось многочисленными физико-химическими исследованиями, в которых изучалась стабильность а-спиральной конфигурации полипептидов в самых различных условиях. Было обнаружено, что а-спираль стабильна в сравнительно широком диапазоне условий (pH, температура), а также в условиях, при которых многие белки остаются нативными. [c.540]

Пространственные структуры нативных белков достаточно устойчивы в том смысле, что они способны до некоторого предела обратимо изменять свои свойства при механических деформациях (адсорбция фермента на мембране) и некотором изменении pH раствора или температуры, но теряют свои биологические и каталитические свойства при достаточно сильных воздействиях. Известно около десятка примеров, наиболее показательный из которых относится к рибонуклеазе, когда после разрушения пространственной структуры белка и образования хаотической полипептидной цепи возвращение системы в исходное состояние осуществляется путем самосборки под действием внутримолекулярных сил. Однако для большинства изученных ферментов после критических изменений конформации молекулы простыми способами уже не удается достичь исходного состояния, и денатурация в этом случае относится к практически необратимым процессам. [c.87]

Чувствительность любой пептидной связи [например, связи, обозначенной Я на схеме (1)] в интактном белке к атаке иона водорода зависит в первую очередь от типа аминокислотных остатков (Кк и И] ), образующих данную связь. В меньшей степени она зависит от природы соседних остатков Кх, Вм и т. д. [18]. В нативном белке на устойчивость рассматриваемой связи могут также влиять другие близко расположенные группы. Указанные факторы определяют вероятность первого расщепления белковой цепи в любой данной точке. [c.124]

Уже много лет назад было известно, что некоторые нативные белки устойчивы к действию трипсина и что протеолиз легко протекает после денатурации белков. Зная количество основных аминокислот в белке, можно точно предсказать, сколько пептидов может образоваться при триптическом гидролизе денатурированного белка. [c.123]

Итак, благодаря избирательности бифуркационных флуктуаций и их строгой согласованности структурная самоорганизация белковой молекулы приобретает детерминистические черты (случайность порождает необходимость). Из конформационно жестких и взаимодействующих с ними лабильных фрагментов возникают нуклеации, которые через ряд чисто случайных, но тем не менее неизбежных и строго последовательных событий входят в домены или в нативную трехмерную структуру белка. Весь процесс самосборки пространственной структуры не требует времени больше, чем затрачивается на рибосомный синтез белковой цепи. Уникальность бифуркаций, порядок их возникновения и устойчивый конструктивный характер обусловлены конкретной, отобранной в ходе эволюции аминокислотной последовательностью. В то же время рассматриваемая модель свертывания не исключает образование "неправильных" промежуточных состояний, содержащих структурные элементы, отсутствующие в конечной конформации. Более того, поскольку в основу модели положен беспорядочно-поисковый механизм, осуществляющий сборку белка методом "проб и ошибок", то возникновение непродуктивных состояний белковой цепи становится неизбежным. Однако они нестабильны, так как продуктивные состояния, появляющиеся в результате бифуркационных флуктуаций, всегда более предпочтительны по энергии. К обсуждению этого вопроса вернемся в главе 17 при количественном описании механизма ренатурации панкреатического трипсинового ингибитора. [c.98]

При исследовании субстратов с длинной цепью [149] было установлено, что некоторые нативные белки устойчивы к действию фермента, в то время как белок с развернутыми цепями, а также окисленный или денатурированный белок легко гидролизуется. Например, цинковый комплекс инсулина почти не расщепляется ферментом, но удаление цинка облегчает ступенчатый гидролиз. В этом случае гидролиз не затрагивает дисульфидных мостиков. Разделенные цепи А и Б окисленного инсулина легко гидролизуются. Аминокислотный анализ свидетельствует о гидролизе всех связей в цепи- А, в то время как более медленный гидролиз цепи Б позволил установить последовательность первых шести остатков в этой цепи. [c.236]

В-третьих, многие компоненты обладают очень низкой устойчивостью. Часто задача состоит в том, чтобы выделить тот или иной биополимер в нативном, т.е. сохраняющем биологическую активность, состоянии. Между тем многие белки и высокополимерные нуклеиновые кислоты при умеренных температурах и незначительных изменениях pH среды подвержены необратимому изменению конформации — денатурации, которая обычно сопровождается потерей биологической активности — инактивацией. Кроме того, в клетках часто находятся ферменты, способные разрушать те или иные вещества. В первую очередь это относится к белкам и нуклеиновым кислотам, так как клетки обычно содержат ферменты, способные катализировать гидролиз этих биополимеров, — протеазы и нуклеазы. В неповрежденных клетках эти ферменты преимущественно сосредоточены в специальных гранулах — лизосомах. Однако при разрушении клеток или тканей, которое всегда предшествует началу работ по выделению интересующих исследователя веществ, лизосомы обычно разрушаются, ферменты выходят наружу, что приводит к быстрому разрушению биополимеров уже в исходной биомассе. [c.231]

Хотя нативная третичная структура каждого глобулярного белка отвечает минимуму свободной энергии и потому является самой устойчивой конформацией, какую только может принять данная полипептидная цепь, третичную структуру глобулярных белков не следует считать абсолютно жесткой и неподвижной. Многие глобулярные белки в норме претерпевают конформационные изменения при выполнении ими биологических функций. Например, молекула гемоглобина, о котором мы будем говорить дальще, изменяет свою конформацию при связывании кислорода и возвращается к исходной конформа- [c.198]

Говоря о влиянии pH среды на стабильность белков и ферментов, необходимо напомнить, что у каждого из них имеются а) область устойчивости, т. е. та довольно широкая зона pH, при которой он остается нативным б) точка наибольшей устойчивости, т. е. та характерная для любого белка величина pH, при которой стабильность его максимальна. Она определяется в первую очередь аминокислотным составом, точнее количеством различных ионогенных групп. Состояние (диссоциация) последних играет немаловажную роль для стабильности макроструктуры. Значительно более устойчивы также белки в концентрированных растворах (до 20—25% содержания белка). При разбавлении стабильность их падает. Этот момент следует учитывать и в производстве, и при изучении ферментов. [c.164]

Особый вид нарушения устойчивости, присущий только белкам, получил название денатурации. Денатурацией называется необратимое изменение свойств белка, происходящее под влиянием нагревания, освещения, действия спирта и т. д. и приводящее к выпадению белка в осадок. Если нагреть водный раствор белка до 60—65°, то он вначале мутнеет и вскоре выделяет более или менее плотный осадок. Существует основание считать, что неденатурированный (нативный) и денатурированный белок различаются по своему химическому строению. [c.159]

Известен ряд факторов, влияющих на скорость, с которой эти ферменты атакуют определенные пептидные связи. Помимо последовательности аминокислот, имеют значение также пространственные соотношения, создаваемые свертыванием пептидной цепи. Многие нативные белки устойчивы к действию ферментов, но легко перевариваются после денатурации или окисления. Расщепление отдельных связей может влиять на расщепляемость соседних связей. Сами продукты расщепления нередко оказывают влияние на специфичность фермента и приводят к непредвиденным реакциям расщепления. [c.119]

Ранее уже было указано, что многие глобулярные белки, устойчивые в нативном состоянии к действию протеолитических ферментов, после денатурации легко расщепляются этими фер- [c.362]

Вывод о возможной исключительной роли аминокислот в построении белковой молекулы одновременно с Фишером сделал Ф. Гофмейстер [258]. Основываясь на точной химической характеристике аминокислот, осуществленной Г. Кольбе, Гофмейстер рассмотрел различные возможности соединения аминокислот друг с другом в высокомолекулярные соединения. Предположение о прямом соединении углеродных атомов должно было быть сразу отброшено, так как в этом случае невоз можно было бы объяснить распад белка на определенные компоненты. Существование же эфирных связей было сомнительно из-за незначительного числа образующихся при гидролизе оксиаминокислот. Следовательно, наиболее вероятной была связь, включающая атом азота. Гофмейстер рассмотрел три возможных типа связи -СНа-КН- СНг- - H2-NH-- (МН) -и-СНг-ЫН—СО-. Два первых типа связи отличались довольно значительной устойчивостью к воздействию кислот, кроме того, в этом случае трудно было объяснить малую кислотность нативных белков. Гофмейстер высказался в пользу связи третьего типа, как [c.66]

На основании результатов исследования тепловой денатурации 7-глобулина по изменению удельного оптического вращения и оптической плотности при разных температурах [161] были определены изменения энтальпии конформационных переходов (АЯ). Полученные величины АН показывают, что связывание углеводородов белками приводит к увеличению теплоты денатурации или, что то же самое, к повышению устойчивости нативной глобулярной конформации белка по отношению к денатурации теплом. При этом связывание 7-глобулином гептана увеличивает теплоту денатурации на 10 ккал/моль (от 55 до 65 ккал1молъ), связывание декана и тетрадекана — от 55 до 57 ккал1моль. Этот факт очень хорошо объясняется особенностями заполнения глобул белка этими углеводородами, что будет рассмотрено ниже. Спектрофотометрическое исследование тепловой денатурации 7-глобулина также показало повышение устойчивости молекулы белка в ре- [c.31]

Многие белки весьма устойчивы к окислению тирозиназой. Так, например, сывороточный альбумин устойчив, инсулин относительно устойчив, а яичный альбумин вообще не подвергается действию тирозиназы [60, 65а]. Пепсин, будучи весьма чув-ствитель ньпм к окислению тирозиназой, повидимому, легче реагирует в денатурираваиной форме, хотя при рН 5,6 он окисляется также и в нативном состоянии [64]. Было высказано предположение о том, что относительная устойчивость большинства белков к воздействию тирозиназы, возможно, обусловлена либо пространственной недоступностью фенольных групп на поверхности молекулы, либо образованием водородной связи между фенолом и боковыми цепями других аминокислот, либо, наконец, одновременным действием обеих причин [65а]. Окисление тирозиназой производных тирозина, в которых карбоксильная и аминная [c.289]

Вторичная и третичная структуры белка формируются самопроизвольно и определяются первичной структурой его полипептидной цепи. Параллельно синтезу цепи происходят ее локальное свертывание (образование вторичной структуры) и специфическая агрегация свернутых участков (формирование третичной структуры). Эти процессы детерминируются химическими группами, отходящими от атомов а-углерода соответствующих остатков. Например, обработка мономерного фермента рибонуклеазы мягким восстанавливающим агентом (Р-меркап-тоэтанолом) и денатурирующим агентом (мочевиной или гуанидином см. ниже) приводит к инактивации белка и переходу его в неупорядоченную конформацию. Если медленно удалять денатурирующий агент и осуществлять постепенное реокисление, то вновь образуются 8—8-связи и практически восстанавливается ферментативная активность. Нет никаких оснований думать, что существует независимый генетический контроль за формированием уровней структурной организации белка вьние первичного, поскольку первичная структура специфически определяет и вторичную, и третичную, и четвертичную структуру (если она имеется)—т.е. конформацию белка. Нативной конформацией белка, в частности рибонуклеазы, по-видимому, является термодинамически наиболее устойчивая структура в данных условиях, т.е. при данных гидрофильных и гидрофобных свойствах среды. [c.48]

Имеется еще одно возражение против гипотезы о расплавленной глобуле, использующейся вместе с аппаратом равновесной термодинамики и формальной кинетики для объяснения экспериментальных фактов. Конкретной теоретической основой интерпретации данных о денатурации служит термодинамическая теория двух состояний Брандтса [12, 13]. Как уже отмечалось, белковая молекула в растворе, согласно этой теории, может быть представлена большим количеством микросостояний. Все они входят в состав либо распределения N (нативное макросостояние белка), либо О (денатурированное макросостояние). Теория Брандтса сделала возможным относительно простой термодинамический анализ конформа-ционного перехода N — О в предположении, что реализующиеся микросостояния не являются чем-то вновь созданным, а присутствуют в распределении N и О. Это означает, что в теории постулируется отнюдь не очевидное положение об отсутствии новых промежуточных конформационных состояний в области перехода N - О. Следовательно, главный критерий справедливости теории двух состояний Брандтса состоит в требовании отсутствия максимумов, минимумов и потенциальных ям в наблюдаемых изменениях энтальпии и энтропии при переходе от О к N (и наоборот). Иными словами, если образование трехмерной структуры белка происходит, как того требует теория двух состояний, путем постоянного усложнения и приближения к нативному состоянию, то изменения энтальпии, энтропии и свободной энергии по ходу ренатурации должны быть монотонными. Отсутствие экстремумов означает отсутствие между нативной структурой и статистическим клубком метастабильных промежуточных состояний. Механизм сборки белка проходит в этом случае в одну стадию. А теперь обратимся вновь к обсуждаемой гипотезе о расплавленной глобуле в которой постулируется образование на пути к нативной структуре близкое к ней промежуточное состояние. При существовании достаточно устойчивых обнаруживаемых экспериментально интермедиатов зависимости изменений энтальпии, энтропии и свободной [c.85]

В настоящее время установлено, что многие нативные белки устойчивы к действию различных реагентов, что можно объяснить только мощным взаимодействием различных групп в одной и той же пептидной цепи или взаимодействием полипептидных цепей разных молекул. Влияние водородной связи на повышение стабильности может быть значительным [187], и для разделения двух неполярных боковых цепей в водном растворе требуется больше энергии, чем это следует из расчета вандерваальсовых сил. Это можно отнести за счет энергии, необходимой для разделения молекул воды, удерживаемых вместе водородными связями, которые разрываются во время установления равновесия между неполярными группами и водой [174, 175]. Взаимодействия между небольшими молекулами и белками [182] и между белковыми молекулами [335] рассмотрены в недавно опубликованном обзоре и могут быть проиллюстрированы на примере поведения инсулина в растворе. [c.176]

При активировании химотрипсиногена трипсином, в ходе которого наблюдается также аутолиз или действие химотрипсина на. химотрипсиноген, помимд ожидаемого гидролиза связи —Тир.Тре— происходит разрыв связей —Лей.Сер— и —Асп(ЫН2).Ала—, т. е. связей, образованных остатками, не содержащими боковых цепей ароматического характера. Таким образом, связь —Тир.Тре— представляет собой единственную связь, в которой участвует аминокислота с ароматическим заместителем в боковой цепи, хотя белок содержит четыре остатка тирозина, шесть остатков фенилаланина и шесть остатков триптофана. Это является еще одним доказательством устойчивости нативного белка к ферментативному гидролизу. [c.203]

Вытяжки, получаемые с помощью горячей воды, интересны тем, что в них отсутствуют активные ферменты и большая часть белков, коагулирующих при нагревании выше 60 °С. Крахмал, содержащийся в исходных материалах, под воздействием горячей воды клейстеризуется и переходит в состав вытяжки. По сравнению с холодными извлечениями в состав настоев и отваров переходит значительно большее количество пектиновых веществ и других соединений, трудно растворимых, медленно диффундирующих или образующихся в результате гидролиза нерастворимых нативных компонентов исходных материалов. Большими преимуществами вытяжек, приготовленных с помощью горячей воды, являются их относительная стерильность и связанная с этим столь же относительная устойчивость. [c.63]

Нативные белки либо вовсе не атакуются трипсином, либо перевариваются крайне медленно. Не следует забывать также, что при триптическом гидролизе могут образоваться высокомолекулярные нерастворимые структуру, устойчивые к действию фермента, так называемые кор -структуры ( ore). [c.169]

Этот прием был использован при определении структуры фактора элонгации биосинтеза белка EF—С (Ю. Б. Алахов и др., 1976). Инкубирование EF—С (М 81 ООО) в нативном состоянии с трипсином приводит к образованию четырех сравнительно устойчивых к дальнейшему действию трипсина фрагментов T4,Ts,Ti, и Т (М 41 ООО, 27 000, 8000 и 30U0 соответственно). Фрагменты были выделены в гомогенном виде, установлено их строение и расположение а полипептидной цепи белка (рис. 32). [c.79]

След ет отметить, что все выводы о зависимости между строением и биологической функцией многих белков, сделанные на основании рентгеноструктуркых данных, до настоящего времени полностью оправдываются. Т.аким образом, можно утверждать, что белки, как правило, обладают достаточно устойчивой пространственной структурой, которая в кристалле или в растворе с определенными параметрами среды сохраняет свою компактность и, следовательно, нативность в биологическом смысле. [c.102]

Аналогичный пример сокращаемости демонстрирует фибриллярный белок — эластондин. В нативном состоянии его кристаллическая структура идентична коллагеновой. Кроме того эти белки имеют во многом сходный аминокислотный состав. Однако эластондин содержит 1—2% цистина, боковые группы которого могут образовывать устойчивые межмолекулярные ковалентные (дисульфидные) связи. Не удивительно, поэтому, что [c.200]

Наиболее удачным для этих целей оказался акридиновый оранжевый. Этот флуорохром дает яркую и устойчивую флуоресценцию, не конкурирует с сильно основными белками за фосфатную группу и тонко реагирует на структуру самой молекулы ДНК. Благодаря этому с помощью акридинового оран- -жевого, как и с помощью метилового зеленого, можно вьшвить обе стороны структурного состояния ДНК в хроматине — характер связи с белками и степень нативности ее молекул, т. е. соотношение нативных и денатурированных (точнее диссоциированных) участков в молекуле самой ДНК. [c.177]

Поскольку в ковалентном остове полипептидной цепи все связи одинарные, можно было бы ожидать, что полипептид способен принимать в пространстве бесконечное число конформаций. Более того, естественно было бы предположить, что конформация полипептида претерпевает постоянные изменения вследствие теплового движения и беспорядочного вращения участков цепи вокруг каждой из одинарных связей ковалентного остова. Поэтому может показаться парадоксальным тот факт, что полипептидная цепь нативного белка в нормальных биологических условиях-при обьиной температуре и нейтральных значениях pH-имеет только одну или очень небольшое число конформаций. Эта нативная конформация достаточно устойчива если вьщеление белка вести осторожно, избегая воздействий, приводящих к развертыванию цепей и денатурации, то выделенный белок может полностью сохранить свою биологическую активность. Это свидетельствует о том, что вокруг одинарных связей полипептидного остова в нативных белках свободное вращение невозможно. И мы скоро убедимся, что это действительно так. Но сначала мы вкратце ознакомимся с биологией (сератмнов-фибриллярных белков, структура которых дала ключ к изучению конформации белков. [c.167]

Одним из уникальных свойств белка является его способность к денатурации — утрате ряда характерных физи-ко-химических и биологических свойств при незначительных воздействиях, не нарушающих системы пептидных связей. Следует, однако, отметить, что известно немало белков, отличающихся очень высокой устойчивостью к денатурации, например, белки Термофильных бактерий, трипсин, химотрипсин и многие другие. Представляется более правильным считать денатурацию проявлением наиболее общего свойства белков. А именно, для всех белков не только при денатурации, но и при выполнении нативными белками их функций в живом организме характерна способность к существенным изменениям физико-химических и биологических свойств без одновременного изменения состава и без расщепления пептидных связей в молекуле. Примерами могут служить реакции сверхосаждения актомиозина под действием АТФ, резкие изменения активности ферментов под влиянием незначительных изменений условий среды и многие другие. Это общее свойство белков должно быть непременно признано их характерным отличием. [c.9]

ДО полного изменения в расположении пептидных цепей. Развертывание пептидных цепей при денатурации подтверждается тем, что денатурированные белки дают более интенсивные цветные реакции, чем нативные белки. Это было впервые установлено для реакций на сульфгидрильные группы цистеина и на дисульфидные группы цистина [136]. Реакция с нитропуссидом, титрование железосинеродистым калием [39], ацетилирование [137] и полярография [138] — все эти методы определения сульфгидрильных и дисульфидных групп показали, что число этих групп в денатурированных белках больше, чем в тех же белках, находящихся в нативном состоянии. Денатурированные белки дают также более интенсивные цветные реакции на тирозин с фосфорномолибденовой кислотой [139, 140] и с диазореактивом [141], а на аргинин с реактивом Сакагуши [142] и присоединяют большие количества иода [143]. В то время как в нативном лакто-глобулине только 12 -аминогрупп лизина реагируют с динитрофторбензолом, в денатурированном лактоглобулине эту реакцию дает 31 е-аминогруппа, т. е. все содержащиеся в нем е-аминогруппы [144]. Таким образом, все приведенные данные подтверждают ту точку зрения, что при денатурации в связи с развертыванием пептидных цепей становятся доступными те активные группы, которые в нативных белках недоступны для соответствующих реактивов. Подобным же образом можно объяснить меньшую устойчивость ряда денатурированных белков по отношению к действию трипсина. Как известно, многие денатурированные белки гораздо легче расщепляются трипсином, чем те же самые белки в нативном состоянии. Это можно рассматривать как следствие того, что при денатурации разрываются связи, тесно удерживающие пептидные цепи друг около друга, и обнажаются те пункты, на которые может воздействовать фермент [146, 147]. Можно полагать, что трипсин, гидролизуя (хотя и медленно) нативные белки, гидролизует, в сущности, содержащиеся в них следы денатурированных белков. При этом процессе должно происходить непрерывное нарушение равновесия в системе нативный белок—денатурированный белок и смещение этого равновесия в правую сторону. [c.149]

Природа этих особых связей была предметом многих интересных обсуждений. В 1936 г. А. Мнрский и Л. Полинг высказали предположение, что основным фактором, придающим вытянутой пептидной цепи белка ее характерную свернутую форму, является наличие водородных связей. Эта гипотеза успешно объясняла многие из известных различий в свойствах нативного (естественного) и денатурированного белка. Согласно этой теории, существует огромное количество связей, образованных неполным притяжением атома водорода аминогруппы атомом кислорода карбоксильной группы. Каждая из этих водородных связей слаба, но в молекуле белка, где имеется несколько сот атомов азота аминогрупп и такое же больщое число атомов кислорода карбоксильных групп, эти слабые связи складываются и получается устойчивая структура. [c.74]

Денатурированные белки растворимы в разбавленных кислотах и щелочах. Образующиеся при этом коллоидные растворы ведут себя, как гидрофобные золи. Подобно другим гидрофобны.м золям, коллоидные растворы денатурированных белков устойчивы лишь при наличин у частиц определенного электрокинетического потенциала. Коагуляция таких золей электролитами протекает совершенно аналогично гидрофобным коллоидным системам. Продукты коагуляции золей денатурированных белков содержат значительно меньше связанной воды, чем нативных белков. [c.375]

В этом отношении можно ограничиться пока лишь некоторыми предположениями. Возможно, что нуклеиновые кислоты и белки, образуясь в клетке, вначале находятся в особом, так называемом нативном состоянии, в котором они недоступны действию ферментов. Давно известно, что белки в нативном состоянии очень устойчивы к действию про-теолитических ферментов. В то же время денатурация белков резко изменяет их отношение к ферментам, делает их легкопереваримыми. То же самое было недавно обнаружено в работе С. Н. Александрова и М. А. Преснова (1954) для дезоксирибонуклеиновой кислоты. Можно предположить, что и в условиях живой клетки часть молекул белков и нуклеиновых кислот подвергается денатурации и становится благодаря этому материалом для про цессов распада, [c.69]

Р и с. 9. Схематическое представление увеличения степени доступности заряженных групп для растворителя и денатурации белка в результате энергетически благопри-ятног О вз аимо действия этих групп с водным раствором соли в случае, когда заряженные груп-пы сами по себе не обеспечивают хотя бы частично устойчивости нативного белка. [c.296]

Поскольку незначительные вариации в строении белковой молекулы ведут к изменению ее свойств, важно избегать таких изменений или контролировать их в процессе выделения белка. Такие модификации могут происходить а) благодаря химическим реакциям, в ходе которых разрушаются некоторые ковалентные связи в молекуле, б) вследствие изменения водородных и соле-выхчсвязей, обусловливающих трехмерную структуру молекулы, в) в результате изменения характера соединения с другими белковыми или небелковыми веществами, связанными с данным белком. Как было уже указано выше, изменения последнего типа необязательно должны сопровождаться изменениями самой белковой молекулы. Для процессов выделения белка такие изменения могут и не иметь особого значения, хотя они в конечном счете должны быть приняты во внимание, особенно при исследовании клеточных структур. При выделении неизмененных нативных белков следует избегать причин, обусловливающих изменения и относящихся к первым двум типам. Степень важности различных структурных изменений, а также устойчивость белков по отношению к факторам, вызывающим такие изменения, неодинаковы при переходе от одного белка к другому (см. статью VI т. II). Однако если нет специальных указаний, то лучше пользоваться, там где это возможно, только такими методами, о которых известно, что они обусловливают наименьшие изменения в структуре молекулы. [c.8]

Денатурация белков — это разрушение третичной и частично вторичной структур путем разрыва дисульфидных и слабых нековалентных взаимодействий (водородных, ионных, гидрофобных), сопровождающееся потерей функции белка. Иными словами, денатурация — это потеря нативной структуры. При денатурации не разрываются пептидные связи, т.е. первичная структура сохраняется. Денатурацию белков вызывают любые агенты, действующие на нековалентные взаимодействия. При этом белок выпадает в осадок, если теряются основные факторы устойчивости — заряд и гидратная оболочка. Если после удаления денатурирующего агента восстанавливается нативная структура белковой молекулы, то это явление называется ренатурацией (ренативацией). В пищеварительном тракте денатурация пищевых белков соляной кислотой приводит к доступности пептидных связей для ферментативного гидролиза первичной структуры (пепсин в желудке трипсин, химотрипсин, карбоксипеп-тидазы в двенадцатиперстной кишке дипептидазы, трипептидазы и аминопептидазы в тонком кишечнике). [c.37]

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]