также Белки, взаимодействие с нуклеиновыми кислотами

Методы выделения нуклеиновых кислот. При изучении химического состава и строения нуклеиновых кислот перед исследователем всегда стоит задача выделения их из биологических объектов. В главе 2 было указано, что нуклеиновые кислоты являются составной частью сложных белков — нуклеопротеинов, содержащихся во всех клетках животных, бактерий, вирусов, растений. Нуклеиновые кислоты обладают сильно выраженными кислыми свойствами (обусловлены остатками ортофосфорной кислоты в их составе) и при физиологических значениях pH несут отрицательный заряд. Этим объясняется одно из важных свойств нуклеиновых кислот—способность к взаимодействию по типу ионной связи с основными белками (гистонами), ионами металлов (преимущественно с М "), а также с полиаминами (спермин, спермидин) и путресцином. Поэтому для вьщеления нуклеиновых кислот из комплексов с белками необходимо прежде всего разрушить эти сильные и многочисленные электростатические связи между положительно заряженными молекулами белков и отрицательно заряженными молекулами нуклеиновых кислот. Для этого измельченный путем [c.96]

Основу структурной организации живого составляют макромолекулы, прежде всего важнейшие биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты. Специфика полимерных молекул в отличие от малых молекул определяется большим числом однотипных звеньев (мономеры), связанных в линейную цепь. Тепловое движение входяш их в полимерную цепь атомов и атомных групп, повороты и враш ение их вокруг единичных связей обусловливают большое число внутренних степеней свободы макромолекулы. Это заставляет рассматривать макромолекулы как макроскопическую систему, статистический характер поведения которой проявляется в наличии средних значений таких параметров, как размеры, форма, степень, свернутости макромолекулы. Вместе с тем суш ествуюш ие между атомами химические связи и взаимодействии ближнего и дальнего порядка накладывают определенные ограничения на число возможных конформаций макромолекул. Изменение конформации биополимеров, происходяш ие в процессах клеточного метаболизма и трансформации энергии, также носят вполне определенный характер и отражают внутримолекулярную динамическую организацию биополимеров. Таким образом, своеобразие биологической макромолекулы как физического объекта заключается в тесном сочетании статистических и детерминистских (механических) особенностей ее поведения с одной стороны, большое число взаимодействуюш их атомов и внутримолекулярных степеней свободы и, как следствие, возможность осуш ествления огромного числа разных конформаций, с другой — определенный химический характер и конформационные изменения при функционировании биополимеров. [c.168]

В соответствии с терминологией, предложенной Линдер-стрём-Лангом [ ], можно сказать, что молекулы обычных полимеров в растворе не обладают вторичной структурой, тогда как молекулы биологически активных полимеров и их синтетических аналогов могут ее иметь. При этом первичной структурой макромолекулы называется число и расположение химических связей в молекуле, а вторичной — регулярная пространственная спиральная структура с определенной периодичностью, стабилизуемая водородными связями. Исследованию вторичных структур биологически активных макромолекул посвящено громадное количество работ, в которых были определены параметры спиральных конформаций для большого числа синтетических полипептидов и полинуклеотидов, а также для природных нуклеиновых кислот и белков. В последнем случае, наряду с вторичной структурой, большую роль играет также третичная структура молекул, т. е. взаимное расположение спиральных и неспиральных участков, обусловленное взаимодействием боковых групп цепи, в частности, связями 5—8. Наиболее известные примеры вторичных сгруктур представляют собой а-спираль Полинга — Кори [2> ] для полипептидов и двойная спираль Крика — Уотсона [ ] для дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Эти структуры [c.291]

Так как афлатоксины взаимодействуют с белками и нуклеиновыми кислотами, они могут практически действовать на все процессы обмена веществ в клетке, а также на структурные и функциональные свойства ее органелл. [c.382]

Как уже указывалось, во всех случаях, когда молекулы содержат ионизуемые группы, концентрация водородных ионов в растворе оказывает существенное влияние на конформационные переходы. Это обусловлено тем, что электростатическая свободная энергия, включая энергию ионизации, неодинакова для различных конформационных структур макромолекул. Так, например, ионизуемые группы белков и нуклеиновых кислот могут участвовать в образовании внутримолекулярных водородных связей. В белках существенную роль играют тирозил-карбоксилатные и тирозил-гистидиновые связи. Поэтому ионизация групп в нативных молекулах оказывается невозможной. В то же время в молекуле, в которой в результате конформационного перехода внутримолекулярные водородные связи оказываются разорванными, степень ионизации групп определяется значением pH, и такая молекула обладает отрицательной электростатической свободной энергией. Ионизуемые группы в глобулярных белках могут быть экранированы также гидрофобными взаимодействиями с близко расположенными к ним областями белковой молекулы [c.20]

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]

Первым реагентом, использованным для приготовления неинфекционной, но тем не менее сохраняющей антигенные свойства вакцины, был формальдегид (см. стр. 192). Сейчас известно, что при взаимодействии с белками и нуклеиновыми кислотами формальдегид реагирует в основном с аминогруппами [119, 120, 127, 131, 190, 466]. Что касается белков, эта реакция не оказывает сколько-нибудь сильного влияния ни на их физико-химические (гидрофильные и основные группы сохраняют свой характер и после добавления реагента), ни на их антигенные свойства. Вместе с тем присоединение тех же СНОН-групп к аминогруппам пуринов и пиримидинов уничтожает как матричную активность нуклеиновых кислот, так и их способность служить переносчиком информации, что равносильно инактивации вируса. Вместе с тем формальдегид практически не реагирует с ДНК до тех пор, пока ее водородные связи не будут разорваны с помощью денатурирующих агентов. Исходя из сказанного, а также и из имеющихся экспериментальных данных, трудно предположить, что формальдегид может быть сильным мутагеном. Казалось бы, уже первый из исследованных реагентов, формальдегид, можно было бы использовать для приготовления идеальной вакцины из РНК-содержащих вирусов. В частности, эта реакция лежала в основе приготовления вакцины Солка против полиомиелита. [c.194]

Середина XX столетия явилась переломным этапом в развитии биохимии. Отличительной чертой биохимии этого периода стал переход к широкому изучению структуры и свойств индивидуальных белков и нуклеиновых кислот и выяснению их функций в живых системах. Предпосылкой к этому послужило стремительное развитие методов разделения веществ и изучения их структуры, а также специфических биохимических методов выделения и исследования надмолекулярных структур и клеточных органелл. В данный период по-прежнему сохраняются и усиливаются связи биохимии с органической химией, но одновременно возрастает значение биохимии для других наук — таких, как цитология, физиология, генетика и т. д. Ярким результатом такого интегрального взаимодействия явилось раскрытие молекулярных механизмов фундаментальных биологических явлений — наследственности и изменчивости. [c.21]

Вопросы разработки методов синтеза олиго- и полинуклеотидов в последнее время привлекают большое внимание исследователей. Это связано с тем, что синтетические олигонуклеотиды стали использоваться для идентификации фрагментов природных нуклеиновых кислот, изучения их химических свойств, а также как инструмент исследования в молекулярной биологии и молекулярной генетике (для расшифровки генетического кода, функционирования генома, процессов взаимодействий нуклеиновых кислот с белками, в том числе ферментами нуклеинового обмена, антибиотиками и т. д.). [c.280]

Взаимодействия между белками и нуклеиновыми кислотами осуществляются на всех этапах репликации и экспрессии ДНК, а также в ходе многочисленных процессов клеточной саморегуляции. [c.142]

Одной из самых интригующих и перспективных задач современной науки является изучение механизма и движущих сил процессов, происходящих в живом организме. Решение этих проблем позволит перейти на качественно новый уровень развития фундаментальных и прикладных наук, таких как медицина, биотехнология и фармакология. В области химических наук толчком к началу исследования процессов молекулярного узнавания в биосистемах послужило открытие в конце бО-х годов искусственных молекул (краун-эфиров), способных к специфическому распознаванию других химических частиц. В последующие годы бурное развитие получил синтез соединений, способных к самоорганизации. На рубеже 80-90-х годов сформировалась новая область знаний, получившая название "супрамолекулярная химия". У ее истоков стоят работы трех нобелевских лауреатов 1987 года -Ч. Педерсена, Д. Крама и Ж.-М. Лена [1-3]. По определению Лена [4], супрамолекулярная химия - это химия межмолекулярных связей, изучающая ассоциацию двух и более химических частиц, а также структуру подобных ассоциатов. Она лежит за пределами классической химии, исследующей структуру, свойства и превращения отдельных молекул. Если последняя имеет дело главным образом с реакциями, в которых происходит разрыв и образование валентных связей, то объектами изучения супрамолекулярной химии служат нековалентные взаимодействия водородная связь, электростатические взаимодействия, гидрофобные силы, структуры "без связи". Как известно, энергия невалентных взаимодействий на 1-2 порядка ниже энергии валентных связей, однако, если их много, они приводят к образованию прочных, но вместе с тем гибко изменяющих свою структуру ассоциатов. Именно сочетание прочности и способности к быстрым и обратимым изменениям - характерное свойство всех биологических молекулярных структур нуклеиновых кислот, белков, ферментов. [c.184]

Сейчас пока неясно, могут ли существующие методы и подходы, в основном разработанные при исследовании белков и нуклеиновых кислот, полностью раскрыть повеление рассматриваемых здесь систем. Многие из этих систем являются предметом интенсивных исследований, и мы приведем основные сведения о них, полученные к настоящему времени, чтобы читатель мог сопоставить эти системы с белками и нуклеиновыми кислотами. (Вопросы, касающиеся мембран и взаимодействий между белками и липидами, рассмотрены также в гл. 25.) [c.195]

Рассмотрение различных вариантов иммуноэлектрофореза естественным образом завершает начатое еще в предыдущей книге изложение методов фракционирования белков и нуклеиновых кислот в электрическом поле. В любом из вариантов иммуноэлектрофореза обязательно имеет место явление иммунопреципитации. Это явление широко используется и само по себе — как плодотворный способ высокоизбирательной очистки белков, а также для обнаружения иммуноспецифических продуктов фракционирования, проведенного с помощью обычного электрофореза или ИЭФ. Поэтому представляется целесообразным предварить рассмотрение собственно иммуноэлектрофореза описанием механизма и особенностей метода иммунопреципитации. Однако многие из этих особенностей, в частности очень важные явления неоднозначности иммунного ответа и полиморфизма иммунных реакций, нельзя понять без хотя бы беглого, но не слишком поверхностного знакомства С механизмом выработки иммунитета, строением я функцией иммуноглобулинов, природой сил взаимодействия между антителами и антигенами и т. д. Эти же представления окажутся необходимыми в следующей части книги при рассмотрении радиоиммунных методов исследования. Между тем в большинстве случаев биохимики и молекулярные биологи довольно плохо знакомы с современной иммунохимией, претерпевающей к тому же пору бурного развития. [c.81]

В ЖИВЫХ системах пуриновые и пиримидиновые основания взаимодействуют не только между собой, но и с белками. Они связываются с ферментами, участвующими в метаболизме нуклеиновых кислот и нуклеотидов, и выполняют роль своеобразных держателей , с помощью которых к белкам прикрепляются многие промежуточные продукты метаболизма, а также коферменты (гл. 8). [c.136]

Весьма важное место принадлежит аффинной хроматографии [116, 117]. Она основана на использовании особых адсорбентов, специфически взаимодействующих с макромолекулами и избирательно удерживающих данный вид макромолекул (отсюда и название метода). Примером, о котором уже говорилось в разд. Г.10, служит адсорбция комплементарных фрагментов молекулы нуклеиновой кислоты на иммобилизованной ДНК. Аффинная хроматография используется также для очистки ферментов, антител и других белков, способных прочно связываться со специфическими малыми молекулами. [c.161]

Метод нашел также широкое применение для выявления элементов пространственной организации комплексов биополимеров, в частности комплексов белков с нуклеиновыми кислотами. Если, например, фрагмент нуклеиновой кислоты принимает участие во взаимодействии с белком, то реагент, действующий на свободную нуклеиновую кислоту, не сможет атаковать фрагмент, экранированный молекулой белка. Поэтому на картине, отражающей распределение модифицированных фрагментов вдоль цепи нуклеиновой кислоты, на участке, закрытом бел-1<ом, будет наблюдаться резко пониженный уровень модификации, своего рода отпечаток белковой молекулы. Этот метод получил название футприптита, что означает <отпечаток ноги>. [c.324]

Наконец, несколько слов о ситуации, наблюдаемой в ряду синтетических и природных полимеров. Термин первичная структура определяет строение полимера, а также конфигурацию всех хиральных центров, входящих в основную и в боковые цепи полимера. Если конформация цепи полимера известна, то говорят о вторичной структуре . В случае полимеров, в частности некоторых белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов, может происходить дополнительное упорядочение структуры за счет множества слабых нековалентных взаимодействий между несколькими цепями (эти взаимодействия могут быть как внутримолекулярными, так и межмолекулярными). Термин третичная структура , может быть использован для описания молекул с известными первичной и вторичной структурами в том случае, если они находятся в меж-молекулярном взаимодействии, например образуют двойные нли тройные спирали. [c.33]

Особенно интересны и показательны изменения интенсивности полос, вызываемые экситонными эффектами. Резонансное взаимодействие приводит к перераспределению интенсивностей спектральных полос. В случае двух коллинеарных дипольных моментов перехода полоса с меньшей частотой (большей длиной волны) увеличивает свою интенсивность за счет интенсивности коротковолновой полосы. Возникает гиперхромизм длинноволновой полосы. Напротив, в случае параллельных дипольных моментов понижается интенсивность длинноволновой полосы и увеличивается интенсивность коротковолновой. Возникает гипохромизм длинноволновой полосы. Именно этот эффект наблюдается в спектрах а-спиральных полипептидов н белков, а также нативных нуклеиновых кислот. Если дипольные моменты перпендикулярны друг другу, то перераспределения интенсивности нет. [c.287]

По своему существу аффинная хроматография — это особый тип адсорбционной хроматографии. В отличие от того, что было описано в гл. 6, адсорбция здесь осуществляется за счет биоспецифп-ческого взаимодействия между молекулами, закрепленными на матрице, т. е. связанными в неподвижной фазе, и комплементарными к ним молекулами, подлежащими очистке или фракционированию, поступающими, а затем элюируемыми с подвижной фазой. Биоспеци-фическое взаимодействие отличается исключительной избирательностью, а зачастую и очень высокой степенью сродства между партнерами. Оно лежит в основе множества строго детерминированных процессов, протекающих в организме. В качестве примеров можно назвать взаимодействия между ферментами и их субстратами, кофакторами или ингибиторами, между гормонами и их рецепторами, между антигенами и специфическими для них антителами, между нуклеиновыми кислотами и специфическими белками, связывающимися с ними в процессе осуществления своих функций (полимераза.мп, нуклеазами, гистонами, регуляторными белками), а также между самими нуклеиновыми кислотами-матрицами и продуктами их транскрипции. Наконец, многие малые молекулы (витамины, жирные кнслоты и др.) специфически связываются со специальными транспортными белками. [c.339]

Взаимодействие малых молекул с биологическими макромолекулами и модельными соединениями также интенсивно изучается в термодинамике растворов. В монографической и периодической литературе достаточно подробно представлены такие аспекты данной проблемы, как кислотно-основные равновесия в белках, связывание гемоглобином и миоглобином газообразных лигандов (кислород, монооксид углерода), взаимодействие катионов с белками и нуклеиновыми кислотами. Многие из низкомолекулярных полярных неэлектролитов являются компонентами биологических жидкостей или подобны мономерным единицам биомакромолекул. [c.5]

Хорошим примером дискретной системы, которую можно выделить и которая содержит тесно ассоциированные друг с другом белки и нуклеиновые кислоты, является вирус. Вирус простейшего типа состоит из РНК или ДНК, одно- либо двухцепочечной, окруженной белковой оболочкой, состоящей из идентичных или различных субъединиц, организованных в симметричную структуру. В более сложных типах вирусов имеется также внешний слой, состоящий из липидов и гликопротеинов. Между нуклеиновой кислотой и белком (белками) оболочки существует тесная взаимосвязь, генетическая информация для биосинтеза этого белка закодирована в нуклеиновой кислоте, и в то же время белок предохраняет нуклеиновую кислоту от действия нуклеаз клетки-хозяина. Еще более тесная физическая связь имеет место между белковыми субъединицами. Такая связь была продемонстрирована в результате разрушения вируса табачной мозаики, за которым следовала спонтанная самосборка белка в отсутствие нуклеиновой кислоты. Пустая оболочка, или капсида, была, однако, менее стабильна, чем содержавшие нуклеиновую кислоту реконструированные вирусные частицы. Этот результат указывает, что взаимодействия белок-ну-клеиновая кислота играют важную, хотя, вероятно, не столь значительную роль, по сравнению с белок-белковыми взаимодействиями. Вирусы, таким образом, как бы образуют смысловой мостик между предыдущим разделом и рассматриваемым ниже взаимодействием гистонов с нуклеиновыми кислотами. [c.567]

В полиамфолитах и, следовательно, в биополимерах возможно образование солевых связей между катионными и анионными группами в одной цепи или в разных цепях. Исследования строения и свойств биополимеров обязательно должны учитывать их полиамфолитную природу, а, значит, pH и ионную силу среды. Структура нативных (т. е. биологически функциональных) молекул белков и нуклеиновых кислот в значительной мере определяется электростатическими, ионными, взаимодействиями. Не менее важны взаимодействия с малыми ионами окружающей среды. Взаимодействие белков с ионами К+, Na+, Са++, Mg+ определяет важнейшие биологические явления, в частности, генерацию и распространение нервного импульса и мышечное сокращение. Функциональная структура нуклеиновых кислот и их участие в биосинтезе белка также связаны с катионами щелочных и щелочноземельных металлов. [c.86]

В большом числе случаев для функционирования белков и нуклеиновых кислот необходимо, чтобы несколько полимерных цепей были соединены в единый комплекс. В Случае чисто белковых образований такой комплекс также рассматривается как белок, состоящий из нескольких субъединиц. Субъединичная структура белков часто фигурирует в научной литературе как четвертичная структура, т.е. как уровень организации, следующий за третичной структурой. Нуклеиновые кислоты с комплементарными последовательностями нуклеотидов образуют двуспиральные структуры. При определенных структурных особенностях могут образовываться и структуры, содержащие три цепи,— тре.хспиральные структуры. Наконец, многие функционально значимые образования содержат как белки, так и нуклеиновые кислоты такие образования называют нуклеопротеидами. В основе образования нуклеопротеидов лежат высокоспецифичные взаимодействия между соответствующими полипептидными и полинуклеотидными цепями, т.е. способность молекул биополимеров к взаимному узнаванию. [c.102]

Нуклеопротеиды образуются, как правило, в результате нековалентных взаимодействий белков и нуклеиновых кислот. В связывании принимают участие электростатические и гидрофобные взаимодействия, водородные связи, а также уже упоминавшиеся с тзкинг -взаимодействия стабилизирующую роль в комплексах часто играют ионы металлов и другие кофакторы. [c.398]

Следовательно, необходимо, чтобы состав белков мог меняться в широких пределах, так чтобы они узнавали различные субстраты и взаимодействовали с ними. Для некоторых белков требуется присутствие других соединений (небелковой природы) для участия в процессах узнавания и превращения. Такие соединения называются коферментами. Поэтому можно заранее сказать, что катализаторы белковой природы, или ферменты, должны обладать высокой степенью упорядоченности и организации. Кроме того, вся необходимая информация должна быть записана наиболее компактным образом. Такие упорядоченные биополимеры, с помощью которых работает и самовоспроизводится двигатель внутреннего сгорания клетки, также должны совершеиио точно воспроизводиться. Было установлено, что действие ферментов высокоспецифичио структуре субстратов. Следовательно, информация о молекулярной организации белков (ферментов) должна надежно храниться, будучи записанной на стабильном, относительно консервативном языке. И вот тут-то выходят на сцену нуклеиновые кислоты. Значит, существует еще одно соответствие [c.15]

В обзоре обобщены современные представления по некоторым видам собственной биологической активности водорастворимых синтетических полимеров. Важным свойством таких полимеров является взаимодействие их с биополимерами - белками и нуклеиновыми кислотами, а также с клетками и, прежде всего, с клеточными мембранами. Рассмотрены полимеры катионной природы с антимикробной активностью полианионы с противовирусной и противоопухолевой активностью, обладающие способностью индуцировать интерферон полимеры различной природы, проявляющие иммуноадъю-вантные свойства. Отдельный раздел посвящен синтезу и использованию канцероген-полимерных антигенов в иммунодиагностике эндогенных и экзогенных канцерогенных веществ. Библиография - 107 ссылок. [c.163]

Автор предполагает, что изменения в оптическом поглощении определяются не взаимодействием белка с нуклеиновой кислотой, однако такое предположение обосновано не для всех случаев. Заключения о наличии или отсутствии водородных связей между пуринами и пиримидинами в рибонуклеопротеидах, основанные только на характере изменения оптических свойств, также сомнительны, так как можно себе представить другие механизмы, которые предполагают ограничение внутринуклеотидного вращения (а отсюда и изменения в ультрафиолетовом поглощении). [c.631]

Согласно существовавщей до недавнего времени традиционной точке зрения для поддержания внутримолекулярной структуры полимеров в растворах необходимо наличие специального типа взаимодействий, в частности — водородных связей. Именно этого типа внутримолекулярные взаимодействия считали ответственными за спиральную конформацию молекул полипептидов, белков и нуклеиновых кислот (см., например, [251, 510]). Лишь в последнее время стали допускать, что ван-дер-ваальсовы взаимодействия между гидрофобными группами цепи также участвуют в стабилизации спиральной структуры молекул указанных полимеров 538—540]. [c.264]

Адсорбция — это процесс, обусловленный вандерва-альсовыми силами, электростатическим и гидрофобным взаимодействиями, а также стерическими факторами. Адсорбция индивидуального вещества описывается типичной изотермой адсорбции Ленгмюра, которая представляет собой гиперболу на графике зависимости концентрации растворенного вещества от количества адсорбированного вещества. Такой же кривой описывается и насыщение фермента субстратом, а также закон убывающего плодородия . Поверхностную сорбцию и элюцию неполярных веществ успешно осуществляют с помощью силикагеля, кизельгура, окиси алюминия, фло-рисила и активированного угля. Полярные макромолекулы, такие, как белки и нуклеиновые кислоты, очищают либо методом статической сорбции, либо в условиях колоночной хроматографии с использованием гидрокси-апатита, кальций-фосфатного геля или Су -модификации окиси алюминия. [c.202]

Чтобы не путать с предыдущим разделом, этот раздел, в котором описано то, что обычно понимается под названием аф- финная хроматография , озаглавлен Аффинная адсорбционная хроматография . В этом случае биоспецифический отбор происходит на стадии адсорбции, так как выделяемый белок обладает специфическим сродством к адсорбенту благодаря его способности связывать лиганд (рис. 4.32). Нет четкого разделения между действительно специфическими аффинными адсорбентами, которые кроме белков, имеющих центры связывания для иммобилизованного лиганда, связывают мало других белков, и адсорбентами общего типа, которые хотя и проявляют специфичность к определенным классам белков, связывают также и многие другие. Описание адсорбентов второго типа можно начать сокращенных адсорбентов, обладающих значительной избирательностью к ферментам, имеющим нуклеотидсвязывающие центры, а затем перейти к таким адсорбентам, как фосфоцеллюлоза, которая, будучи в основном ионообменником, часто используется в качестве псевдоаффинного носителя для белков, связывающих нуклеиновые кислоты [70], и ферментов, взаимодействующих с фосфорилированными сахарами [62, 63]. Хотя [c.146]

Высокая монохроматичность лазерного излучения позволяет осуществлять избирательное возбуждение определенных колебательных подуровней в молекулах. Прежде всего это влияет на энергетически-конформаци-онное состояние отдельных участков макромолекул белков и нуклеиновых кислот. В литературе описывается лазерная активация каталазы, сопряжения дыхания с фосфорилированием, иммунологических реакций. Следует, однако, заметить, что вопрос о биологически значимом специфичном действии лазерного излучения и его связи с первичными механизмами взаимодействия света с веществом еще очень далек от сколько-нибудь однозначного разрешения. Очевидно также, что подобная специфика лазерного воздействия на биологические процессы будет проявляться прежде всего при относительно слабых мощностях, не приводящих к глубокой термической деструкции биосубстрата. [c.363]

В третьем томе показано, как благодаря совместному использованию различных экспе-рименталь.ных методов и теоретических подходов удается понять поведение и свойства биологических макромолекул. Главное внимание уделяется термодинамике и кинетике конформационных изменений и взаимодействию макромолекул с лигандами. При этом в случае необходимости описываются новые методы, а также подробно рассматривается история исследования некоторых вопросов. В гл. 15-17 обсуждаются проблемы взаимодействия молекул с лигандами, в гл. 18 и 19 излагаются теории и методы, используемые при изучении молекул, конформация которых носит статистический характер, гл. 20-24 посвящены конформационным изменениям в белках и нуклеиновых кислотах, гл. 25 — биологическим мембранам. [c.6]

На практике невозможно использовать выщеописанную подробную картину взаимодействия вода—биополимер для расчета гидродинамических свойств белков или нуклеиновых кислот. К тому же нет уверенности, что вклад в гидродинамические свойства обусловлен только прочно связанными молекулами воды. Для объяснения ряда гидродинамических свойств обычно принимают упрощенную модель гидратации. Согласно этой модели, считается связанной вся взаимодействующая с макромолекулой вода независимо от характера и силы связи. Предполагается, что вода заполняет внутреннее пространство, а также покрывает поверхность биополимера, сглаживая неровности. Допускается также, что неполнота.информации как о свойствах, так и о количестве связанной воды не имеет существенного значения. [c.190]

Функция есть феномен, проявляющийся в результате активности какого-либо органа (S hoffeniels, 1976). Это определение правильно на физиологическом уровне. Однако на молекулярном уровне, например для случая репликации ДНК и транскрипции, функция становится результатом координированной активности ряда макромолекул. Важно помнить, что сама по себе ДНК не может реплицироваться или транскрибироваться. Эти функции могут ею выполняться только во взаимодействии с несколькими ферментами, такими как ДНК-и РНК-полимеразы. Функция осуществляется в результате специфичного и согласованного взаимодействия между макромолекулами, в данном случае — между белками и нуклеиновыми кислотами. Конкретнее, функция есть результат взаимного узнавания специфичных групп аминокислот и оснований— компонентов макромолекул обоих типов. Таким образом, подобно тому как для функционирования органа требуется сотрудничество различных клеток, так для функционирования макромолекул необходима совместная активность различных видов молекул. На более низких уровнях организации частиц, включая простые молекулы, также необходимо сотрудничество — координация действия различных атомов и [c.178]

Эти процессы приводят к образованию рацемических смесей. Однако считается, что при спонтанной кристаллизации происходило разделение смесн. Наиболее вероятно, что разделение проходило случайным образом. Видимо, определяющую роль в разделении оптически активных соединений путем селективного комплексоебразования одного определенного стереоизомера играли минералы, как, например, природные асимметричные кристаллы кварца, и ионы металлов. В конце К01Щ0В, стереоселективная полимеризация олефинов на поверхности металлов (катализаторы Циглера — Натта) представляет собой хорощо изученный промышленный процесс для получения изотактических полимеров. Известно также, что связывание ионов металлов весьма важно для многих биохимических превращений. Такое связывание существенно для поддержания нативной структуры нуклеиновых кислот и многих белков и ферментов. Процесс отбора оптических изомеров мог происходить вследствие других физических явлений, например взаимодействие с радиоактивными элементами, радиация или космические лучи. Недавно проведенные эксперименты с стронцием-90 показывают, что D-ти-роэин быстрее разрушается, чем природный L-изомер. Весьма заманчиво привлечь эти факторы для объяснения происхождения диссимметричности в процессах жизнедеятельности. [c.186]

Как гипохлорит-анион, так и гидроксил-радикал являются сильными окислителями. Они способны модифицировать белки, нуклеиновые кислоты, индуцировать перекисное окисление липидов (от которого наиболее сильно страдают полиненасыщенные мембранные липиды) и в результате цепных реакций приводить к множественным нарущениям мембран и к гибели клеток. Важным дополнением этих реакций является способность КО-радикала при взаимодействии с супероксид-анионом образовывать пероксинитрит, который может индуцировать так называемый апоптоз (запрограммированная гибель клеток), а в ходе своего спонтанного распада превращаться в гидроксил-радикал. Последний может образовываться также из гипохлорит-аниона в присутствии ионов железа. [c.315]

Однако следует учесть, что существенным недостатком кислых сульфитов является их способность к активному взаимодействию с аминокислотами, в особенности цистеином, метионином, триптофаном, в результате чего образуются неактивные или вредные для организма соединения (например, 2,3-диоксииндолаланин в реакции с триптофаном). Имеются данные о том, что кислые сульфиты в организме вступают в реакцию с белком с расщеплением дисульфидной связи, а также реагируют с основаниями нуклеиновых кислот и, следовательно, обладают потенциальной мутагенностью. В связи с этим неорганические сульфиты стали заменять на тиомочевину, пирофосфорную или итаконовую кислоты. [c.348]