Механизм молекулярного распознавания

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]

У хроматографических неподвижных фаз этого типа хорошо известна молекулярная структура низкомолекулярного фрагмента, закрепленного на некотором твердом носителе, обычно силикагеле. Эти низкомолекулярные хиральные соединения, называемые в данном тексте селекторами, часто выбираются на вполне рациональной основе, поскольку их энантиоселективные свойства во многих случаях могут быть установлены при изучение ЯМР-спектров их растворов. Это также означает, что порядок элюирования из колонки, заполненной сорбентом с таким селектором, часто можно предсказать, основываясь на механизме хирального распознавания. [c.140]

В табл. 6.2 приводится перечень систем, используемых для получения различных полимеров путем эмульсионной поликонденсацин. В ней даны системы, в которых протекание поликонденсацни по эмульсионному варианту было сразу доказано экспериментально (ароматические полиамиды) и теперь не вызывает сомнений, а также системы, ранее считавшиеся межфазными (поли-арилаты, поликарбонаты), а теперь, как установлено, являющиеся эмульсионными. Установлено также, что поликонденсация этих реакционных систем протекает в органической фазе. По-видимому, число примеров протекания ноликонденсации по эмульсионному механизму значительно больше, чем приведено в табл. 6.2, однако для обоснованного отнесения тех или иных процессов к эмульсионной поликоиденсации требуется достоверное установление расположения реакционной зоны. Из многочисленных способов определения реакционной зоны (подробнее см. гл. 7) для распознавания эмульсионного способа поликонденсацин наибольший интерес представляет метод, основанный на изучении закономерностей поликонденсации. Некоторые из этих закономерностей характерны для многих видов поликоиденсации, т. е. они не являются характерными для эмульсионной иоликонденсации — это зависимость молекулярной массы от концентрации мономеров при синтезе, от температуры и др. [c.168]

Понимание молекулярных механизмов распознавания антигена привело в последние годы к разработке приемов иммунотерапии, основанных на повышении иммуногенности опухолевых антигенов. Как описывалось выше (гл. 3 и 9), созревание D8 Т-клеток до зрелых цитотоксических эффекторов включает не только распознавание комплекса пептид молекула I класса МНС, но [c.353]

Литография и микроконтактная печать. Значительный теоретический и практический интерес представляет задача управления надмолекулярной организацией или дизайна привитого слоя. Дизайн — слово английского происхождения (design), имеющее одним из своих значений направленное конструирование с целью придания объекту требуемых свойств . В контексте данного раздела этот термин будет употребляться в смысле направленного получения поверхностных структур с определенной пространственной организацией, т. е. рисунков , состоящих из молекул, закрепленных на поверхности твердого тела. Поверхности со сложной пространственной организацией привитых слоев необходимы для фундаментальных исследований. в области молекулярных механизмов межфазных взаимодействий (адсорбция, смачивание, адгезия, трение), молекулярного распознавания, катализа и др. С практической точки зрения поверхности со сложной топологией перспективны в микроэлектронике, микромеханике, для разработки оптико-электронных материалов, сенсоров, биочипов и др. [c.251]

Образование В.с. и молекулярных комплексов в значит, степени определяет сольватацию ионов и электрич. проводимость рьров, поляризацию сегнетоэлектриков обеспечивает механизм молекулярного распознавания при самосборке биол. структур, напр, синтез РНК с использованием в кач-ве матрицы ДНК при трансляции, структурное соответствие молекул нуклеиновых к-т или их участков (см. Комплементарность). Роль В с. существенна во мн. процессах хим. технологии, в частности при адсорбции, экстракции, кислотно-основном катализе [c.404]

Для небольшого числа случаев предпочтительную адсорбцию одного из двух энантиомеров на хиральной неподвижной хроматографической фазе можно удовлетворительно объяснить на молекулярном уровне и сформулировать более или менее общий механизм хирального распознавания. Таким образом для серии структурно родственных соединений можно установить корреляции между порядком элюирования энантиомеров и их абсолютной конфигурацией. Если различия в удерживании достаточно заметны, то этот метод может дать вполне надежные результаты при наличии очень небольщого количества вещества. Похожий на корреляционные методы прием, основанный на кинетическом разделении энантиомеров, предложен Хорео [26]. В его основе лежит энергетическое различие диастереомерных состояний, которое достаточно хорошо известно. Можно ожидать, что привлечение молекулярного моделирования и расчетных методик сделает эти методы в будущем более распространенными. [c.44]

Независимые хиральные неподвижные фазы, а) Механизм хирального распознавания на независимых хиральных неподвижных фазах. Способность хиральных неподвижных фаз к удержанию энантиомеров зависит от молекулярных взаимодействий между хиральными неподвижными фазами и энантиомерными субстратами. Степень хирального распожавания, определяемая факторш разделения энантиомерш [c.138]

В главе 3 были представлены молекулярные основы двойного распознавания Т-клетками — распознавания молекул I или II классов МНС и ассоциированных с ними антигенных пептидов. Изучению молекулярных механизмов такого распознавания предшествовали опыты с использованием систем взаимодействия несннген-ных (аллогенных) клеток in vitro. [c.164]

Рассмотрим теперь вопрос о распознавании на молекулярном уровне. Этим свойством обладают структуры, обеспечивающие, в частности, выявление отрицательных ионов с помощью природных ферментов. Простейшим методом моделирования такого механизма является введение в полимер гидрофобных боковых цепей. Такие боковые цепи в результате гидрофобного взаимодействия в водном растворе спонтанно образуют агрегаты (полимерные мицеллы), которые избирательно захватывают находящиеся в растворе гидрофобные субстраты. Этот метод очень легко реализуется в мицеллах и эмульсиях, однако при этом захватьтаются все гидрофобные вещества без разбора, что, конечно, является лишь упрощенным подобием ферментативного действия, поскольку природные ферменты, осуществляя свои функции, с очень высокой точностью сорбируют группы строго определенной структуры. Пока в литературе нет данных о синтезе полимеров или использовании катализаторов на полимерной основе специально для связывания веществ определенного типа. [c.99]

Для современного периода развития органической химии весьма характерен значительный рост интереса к механизмам реакций. В это ] а-правление развития органической химии метод меченых атомов внес и продолжает вносить свою лепту. Обладая обширными сведениями о строо-нии органических веществ и умением синтезировать весьма сложные н< > своей структуре молекулы, современная органическая химия располагает далеко не достаточными сведениями о механизме реакций. Огран)]-ченпость экспериментальных методов, пригодных для изучения этой проб-.немы, заставляет искать новые методы для исследования механизмов химических реакций. Не вызывает сомнений, что одной из относящихся сюда задач является экспериментальное изучение свойств различных по своо11 природе частиц, образующихся в промежуточных стадиях химических реакций, и разработка на этой основе способов распознавания этих промежуточных частиц в ходе реакций. Можно надеяться, что подобная методика окажется способной содействовать исследованию механизмов реакций. Недавно В. В. Воеводским [6] и сотр. была сделана интересная попытка использовать реакцию изотопного обмена с молекулярным водоро- [c.14]

Свойства репрессоров. Репрессор — это аллостериче-ский белок. Репрессоры могут быть неактивными и могут активироваться путем взаимодействия с соответствующим корепрессором, принимая конформацию, позволяющую осуществляться реакции с оператором,— репрессия фермента. Репрессоры могут образовываться и в активной форме. Тогда действие соответствующего индуктора заключается в таком изменении молекул репрессора, при котором разрушается их связь с оператором,— индукция фермента. Г ены ферментов, синтез которых не зависит от регуляции (конститутивные ферменты), вообще не имеют репрессора, или же он биологически неактивен. Выделенные до настоящего времени репрессоры (из бактерий) представляют собой кислые белки с молекулярной массой в пределах 30 ООО... 150 ООО. В клетке одновременно присутствуют приблизительно 5—10 молекул репрессора. Репрессоры связываются только с двухцепочечной спиралью ДНК, но не с одноцепочечной, денатурированной ДНК. До сйх пор до конца не выяснен механизм распознавания репрессором соответствующего оператора. [c.388]

Эта теория хорошо объясняла, почему может существовать столько типов молекул антител, сколько существует антигенов. Но эта теория не объясняла механизма распознавания своих и чужеродных белков, и в конце концов ее пришлось отбросить пссле того, как бьио показано, что клетки крови, действительно образующие антитела, на самом деле не содержат никаких антигенов. Во всяком случае, представление о свертывании данной полипептидной цепи в одну из множества возможных конфигураций противоречит основному положению молекулярной генетики, утверждающему, что форма и функциональная специфичность любого белка полностью определяются его аминокислотной последовательностью. [c.519]

Сегодня мы знаем если не все, то многое из механизмов иммунного регирования. Нам известны генетические основы удивительно широкого разнообразия антител и антигенраспознаю-щих рецепторов. Мы знаем, какие типы клеток ответственны за клеточные и гуморальные формы иммунного реагирования в значительной степени понятны механизмы повьшаенной реактивности и толерантности многое известно о процессах распознавания антигена выявлены молекулярные участники межклеточных отношений (цитокины) в эволюционной иммунологии сформирована концепция роли специфического иммунитета в прогрессивной эволюции животных. Иммунология как самостоятельный раздел науки встала в один ряд с истинно биологическими дисциплинами молекулярной биологией, генетикой, цитологией, физиологией, эволюционным учением. [c.9]

Этапы цитолитического действия D8 Т-клеток включают распознавание антигена предшественниками, их пролиферацию и дифференцировку до зрелых эффекторов, собственно процесс лизиса измененных своих вирусинфицированных и раковых клеток или чужеродных клеток трансплантированной ткани. Изучение клеточных и молекулярных механизмов, действующих на каждом этапе, было проведено главным образом в опытах in vitro. [c.201]

Очень существенна информация об экспрессии на поверхности лимфоцитов иглокожих и оболочников отдельных полипептидов или полноценных антигенраспознающих рецепторов, гомологичных соответствующим молекулярным структурам Т-клеток млекопитающих. Эти факты прямо указывают на механизм распознавания чужеродности у беспозвоночных. [c.431]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология