Денатурация кислотная и щелочная

ТЕОРИЯ КИСЛОТНОЙ и ЩЕЛОЧНОЙ ДЕНАТУРАЦИИ ДНК 371 [c.371]

Теория кислотной и щелочной денатурации ДНК [c.371]

Для глобулярных белков, таких, как яичный альбумин, необходимо было выяснить, не приводит ли солюбилизация углеводорода к денатурации. Для этого исследовали изменение вторичной структуры белка (методом оптического вращения) и третичной структуры (ро определению вязкости) до и после солюбилизации углеводорода в широком интервале pH. Опыты показали, что удельное оптическое вращение растворов яичного альбумина в интервале pH = 4,5— 10,5 оставалось постоянным и немного уменьшалось после введения бензола, вязкость после солюбилизации также уменьшалась вследствие понижения асимметрии молекул. Все это свидетельствует о том, что глобулы яичного альбумина после солюбилизации становятся более компактными и не происходит денатурация. Далее выяснялось Влияние солюбилизации на конформационную устойчивость яичного альбумина к тепловой и кислотно-щелочной денатурации. Оказалось, что глобулы яичного альбумина, солюбилизировавшие бензол, становятся более устойчивыми к тепловой денатурации 0,55%-ный водный раствор яичного альбумина денатурирует при 60°, а После солюбилизации углеводорода — при 70°. [c.395]

ТЕОРИЯ КИСЛОТНОЙ и ЩЕЛОЧНОЙ ДЕНАТУРАЦИИ ДНК 375 где 5 определяется уравнением (11.44). Отсюда [c.375]

Эти изменения необратимы, что следует из того факта, что кривые обратного и прямого спектрофотометрического солевого титрования не совпадают, а получающееся при этом значение коэффициента экстинкции не ниже, чем у нативной ДНК [264] (рис. 8-24). Как и в случае кислотной, щелочной или тепловой денатурации, денатурация в нейтральных водных растворах совершенно не обязательно сопровождается значительным изменением Б молекулярном весе [265]. [c.587]

Отмечается также, что уменьшение растворимости бензола в растворах глобулярных белков в сильнокислых и щелочных областях является следствием разрушения неполярных областей глобул в результате денатурации. Зависимость солюбилизирующей способности от кислотности среды, очевидно, также является общим свойством глобулярных белков. Изучение солюбилизации углеводородов в растворах белков позволяет выяснить влияние углеводородных добавок на поведение макромолекул белка в растворе и получить сведения о роли гидрофобных областей в протекании биологических реакций, в частности ферментативного катализа. [c.23]

ТЕОРИЯ КИСЛОТНОЙ И ЩЕЛОЧНОЙ ДЕНАТУРАЦИИ ДНК 377 [c.377]

Экспериментальные данные О —кислотная денатурация ДНК [ ], Д —щелочная денатурация ДНК [ ], X ф —щелочная денатурация поли А + поли У (X—[ ], в—[ =]). [c.377]

Очень часто бывает удобным в качестве первой (подготовительной) ступени очистки изменить реакцию среды таким образом, чтобы часть балластных белков подверглась кислотной денатурации, стала нерастворимой и выпала в осадок. При работе, например с экстрактами животных тканей, до начала основной очистки pH доводят до 5,0 затем, после выдерживания на холоде несколько минут, выпавший осадок отделяют центрифугированием. Таким способом из экстракта удаляется большое количество нуклеопротеидов и нерастворимых частиц полученный раствор прозрачен, а фермент в нем в значительной мере очищен. Опасностью при этом является частичная (или даже полная) денатурация выделяемого белка и его выпадение в осадок. Смещение pH в щелочную сторону для подобных целей не практикуется, так как большинство денатурированных белков, оставаясь в растворе, в щелочной среде не выпадает. [c.142]

Можно заметить, что при протонировании адениновых и цитозиновых остатков (которое может происходить до протонирования гуанина) все же остается незатронутой одна водородная связь на одну пару оснований следовательно, протонирование гуаниновых остатков является фактором, определяющим кислотную денатурацию. В отсутствие сил электростатического отталкивания между соседними заряженными основаниями в одной или в противоположных цепях протонирование аденина и цитозина должно увеличивать прочность соответствующих водородных связей, как и в общем случае протонирования аминов [217[. Может оказаться, что такие силы отталкивания, вызывающие отклонение и вторичную диссоциацию оснований, фактически играют важную роль в процессах кислотной или щелочной денатурации (ср. со свойствами синтетических олигонуклеотидов). [c.566]

Денатурированные кислотой, щелочью или нагреванием дезоксирибонуклеиновые кислоты при спектрофотометрическом титровании ведут себя совершенно иным образом. Оптическая плотность увеличивается значительно меньше, это увеличение происходит в более широкой области значений pH, и как кислотная, так и щелочная ионизация смещены в сторону значений pH, более близких к нейтральным, чем у нативной ДНК при той же ионной силе. Титрование в значительной мере обратимо, так же как и кривые обратного титрования от pH 2,5 или pH 12 после титрования (или денатурации) нативной ДНК при комнатной температуре. [c.594]

Исходя из того, что одна молекула белка связывала от одного до двух свободных радикалов, авторы предположили, что в сывороточном альбумине имеется две различные аминогруппы, реагирующие с иминоксильными свободными радикалами. В случае присоединения парамагнитной метки к аминогруппе, расположенной на поверхности молекулы белка, получается спектр ЭПР со слабой иммобилизацией спин-метки. Другая аминогруппа, расположенная в глубине белковой глобулы, при связывании со спин-меткой дает спектр ЭПР сильно иммобилизованных свободных радикалов. В последнем случае свободный радикал, связанный ковалентной связью с молекулой белка, гидрофобно взаимодействует с близлежащим участком полипептидиой цепи. При кислотно-щелочной денатурации сывороточного альбумина, а также при переваривании спин-меченого белка пепсином широкие компоненты спектра ЭПР сильно иммобилизованных свободных радикалов исчезали, и сигнал ЭПР исследуемой системы приближался по своим параметрам к спектру ЭПР описанного (стр. 166) спин-меченого поли- -лизина. [c.167]

Ранее мы уже рассматривали изменение ультрафиолетового поглощения олигонуклеотидов но сравнению с изменением ультрафиолетового поглощения их мононуклеотидных компонентов (т. е. явление гипохромизма) при ионизации оснований. В случае же нативных ДНК при предельных значениях pH происходят еще большие изменения и становится ясным, что гиперхромный эффект связан главным образом с разрушением двухспиральной структуры, происходящим вследствие разрыва водородных связей. Кривые прямого и обратного спектрофотометрического титрования ДНК (рис. 8-25) не совпадают, причем гистерезисный эффект обусловлен ее денатурацией в щелочном или кислотном растворе. И в этом случае ионная сила среды сильно смещает значения pH, при которых происходит резкое возрастание оптического поглоще- [c.592]

Аналогичным образом в работе Б. И. Сухорукова, Ю. Ш. Мошковского, Т. М. Бирштейн и В. Н. Лысцова [ 1 показано, что зависимость 1п(1-4-а л) от 1/Г л для ДНК тоже неплохо описывается одной и той же прямой линией для кислотной и щелочной областей денатурации (см, рис. 42). В этом случае теплота плавления —АН в расчете на пару оснований в нейтральной среде оказалась равной 10— [c.378]

ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЬ — полимеры, в состав макромолекул к-рых входят группы, способные к ионизации в р-ре. К числу П. относятся важнейшие биологич. полимеры — белки и нуклеиновые кислоты, многие свойства к-рых (особенно зависимость темп-ры денатурации от pH и ионной силы раствора) определяются их полиэлектролитной природой. Широкое практич. применение имеют трехмерные П.— иониты. П. делятся на полимерные к-ты, полимерные основания и полиамфолиты (сополимеры, в состав к-рых входят как основные, так и кислотные группы). Большинство П. содержит слабые кислотные или щелочные группы (напр., карбоксильные или аминогруппы) и поэтому ионизовано только в присутствии сильного основания (для полимерных к-т) или сильной к-ты (для полимерных оснований). Тогда цепь П. несет на себе заряженные группы, а в окружающей среде в том же числе присутствуют низкомолекулярные ионы противоположного знака — противоионы. Ряд П. содержит сильные кислотные группы напр., фосфатные или сульфогрунпы). [c.111]

Шерсть обладает сродством не только к кислотным и основным красителям, что вызывается наличием в молекуле кератина основных и кислотных боковых цепей, но, подобно це.плюлозе, к лейкосо-единениям сернистых и кубовых красителей и к анилидам о-оксикарбоновых кислот в щелочном растворе. Инфракрасные спектры поглощения доказывают наличие в молекулах протеинов водородных связей, и основой строения протеинов обычно является образование многократных водородных связей между соседними нолипеп-тидными цепями. Денатурация протеинов обусловлена разрывом этих перекрестных связей, и абсорбция красителей протеиновыми волокнами частично представляет собой аналогичный процесс, при котором водородные связи между молекулами кератина заменяются водородными связями между молекулами кератина и красителя. С этой точки зрения ясно, что наличие в молекуле красителей групп, способных к образованию водородных связей, является структурным фактором, благоприятствующим возникновению у них сродства как к целлюлозным, так и к протеиновым волокнам. [c.1483]

Ранее для диализа употреблялись мембраны, приготовленные из кишок, пергамента или коллодия. Недостаток животных мембран заключается в их неоднородности недочетом же пергаментной бумаги и коллодия является высокое содержание эфирносвязанных кислотных групп (серной и азотной кислот), которые вызывают денатурацию многих белков при адсорбции на этих мембранах. Наилучшим материалом для диализаторов может в настоящее время служить целлофан, приготовляемый из целлюлозы. Единственное отрицательное свойство целлофана — это малая величина его пор в силу этой особенности скорость диффузии через целлофан очень мала. Увеличение продолжительности диализа нежелательно, так как оно усиливает опасность бактериальной инфекции. Чтобы избежать этой опасности, следует проводить диализ в рефрижераторе. Диаметр пор целлофана можно увеличить, обрабатывая мембраны водными растворами хлористого цинка. Выпуск в продажу подобных целлофановых мембран с повышенной проницаемостью значительно облегчил бы лабораторную работу. При проведении опытов небольшого масштаба самым подходящим материалом для получения мембран для диализаторов являются целлофановые трубки, из которых можно легко приготовить диализаторы самых различных размеров в виде мешочков. Продолжительность диализа можно сократить примерно на 25%, если перемешивать жидкость, омывающую мембрану диализатора. Дальнейшее увеличение скорости диффузии электролитов достигается применением электродиализа при этом, однако, во избежание денатурации диализуемого белка, надо следить, чтобы вблизи поверхности мембран, отделяющих белковый раствор от анодной и катодной жидкостей, не создавалась резко кислая или резко щелочная реакция. [c.11]

Главное отличие кислотно-основных свойств изофермента С от описанной выше формы В заключается в положении изоэлектрической точки (при pH 7,3 и 5,8 соответственно) [70]. Оба изофермента имеют похожие кривые титрования (скачок при pH 4 7 скрытых остатков гистидина [70]). Три тирозильных остатка титруются нормально, остальные шесть находятся в глубине молекулы. Медленная ионизация последних сопровождается необратимыми изменениями конформации. Форма С, по-видимому, более чувствительна к щелочной денатурации, чем форма В [70]. [c.572]

Как при кислотной и щелочной денатурации, так и при термической денатурации в узкой области температур происходит резкое (по типу фазового перехода) изменение физико-химических и биологических свойств ДНК. Температура, соответствующая середине температурной зоны структурного перехода, получила название температуры плавления (т. пл.). Эта температура зависит от нуклеотидного состава ДНК и ионной силы среды. Влияние ионной силы среды связано со стабилизацией ДНК за счет экранирования фосфатных групп молекулы. Температура плавления ДНК повышается с увеличением ионной силы среды, а также с уменьшением радиуса катионов. В среде с низкой ионной силой (10 ) при комнатной температуре ДНК неустойчива и претерпевает спонтанную денатурацию. Ионы двухвалентных металлов могут взаимодействовать с молекулой ДНК двояко экранировать фосфатные группы и координационно связываться с электронодонорными группами оснований, причем в зависимости от типа катиона один из этих эффектов может преобладать. Так, кат1Шны Mg +, Ва +, Мп +, Со +, Ni +, Zn + в большей степени экранируют фосфатные группы ДНК, чем азотистые основания, и, как правило, повышают температуру плавления ДНК. А ионыСи +, d , снижают температуру плавления ДНК, что, по-видимому, обусловлено разрушением водородных связей вследствие возникновения собственных координационных связей этих ионов с электронодонорными группами оснований [c.423]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология