Молекула белка в растворе

Молекула белка в растворе [c.84]

Поскольку влиянием теплового движения молекул белка в растворе на спектры ЭПР парамагнитной метки можно пренебречь, целесообразно учитывать лишь вклад колебаний свободных радикалов вокруг ковалентной связи и подвижность звена макромолекулы, к которому прикреплена спин-метка. [c.168]

Весьма важно, что, по современным представлениям, молекулы белка в растворе, в частности молекулы фермента, находятся в состоянии постоянного динамического изменения. Меняется распределение зарядов и ориентация диполей воды вокруг ионогенных группировок изменяется даже третичная структура, т. е. конфигурация молекул в пространстве. Таким образом, принято считать, что молекулы фермента в растворе образуют ряд конфигурационных и ионизационных изомеров В частности, изменения третичной структуры молекул фермента, связанные с напряжением валентных связей как в молекуле субстрата, так и в активном центре фермента, повидимому, имеют место при взаимодействии фермента с субстратом. В этих случаях говорят о конформационных изменениях молекул фермента, т. е. о деформации отдельных частей молекул без разрыва сил химического сродства. [c.120]

Если известен молекулярный вес, то знание коэффициента диффузии позволяет составить ориентировочное представление о форме молекулы белка в растворе. Отклонение величины ///о, называемой фрикционным отношением, от единицы может служить мерой асимметрии и гидратации молекулы белка (индексы а ж к относятся соответственно к асимметрии [c.67]

Если говорить о качественной стороне вопроса, то можно считать хорошо установленным фактом, что растворенный белок в водном растворе гидратирован [1]. В ранних работах были проведены измерения гидродинамических свойств белковых растворов и гидродинамических свойств молекул самого белка в растворе, вязкости, двулучепреломления в потоке и диэлектрической релаксации 1[1]. В более поздних работах методом неупругого лазерного светорассеяния была измерена поступательная и вращательная диффузия [3]. Результаты всех этих работ указывают на то, что инерционные свойства молекул белка в растворе отражают свойства молекул белка с прикрепленными к ним одним или двумя слоями воды. Кроме того, измерения плотности на плаву показали, что плотность гидратационной воды такая же, как и плотность жидкой воды [1]. [c.160]

Если результаты гидродинамических измерений интерпретировать упрощенно, то можно прийти к выводу, что гидратационные слои дают вклад в инерционность молекулы белка (в растворе), а время жизни молекулы воды в этих слоях должно быть велико ло сравнению с характеристическим временем движения белковых молекул. Например, если ориентационные времена релаксации больших белковых молекул, согласно, скажем, измерениям частотной зависимости диэлектрической проницаемости или вычислениям из закона Стокса, составляют Ю" с, то можно ожидать, что продолжительность их жизни будет значительно больше. Однако такая точка зрения неправильна. Чтобы объяснить данные гидродинамических измерений, достаточно предположить, что при гидратации белка молекула воды находится в определенном положении. Если это условие удовлетворяется (а для этого молекула воды должна резко изменить свой угловой момент инерции, как если бы она внедрялась в массу растворителя или же покидала его), то продолжительность жизни молекулы воды может быть меньше, чем время, которое характеризует движение белка и еще дает вклад в инерционность белковых молекул. На то, что это требование удовлетворяется, указывают рентгенографические данные, согласно которым многие молекулы воды в гидратационном слое находятся в определенных положениях. [c.161]

Теперь рассмотрим соединение молекулы белка в растворе в приближении клетки сферической формы радиусом (В—г), где О — среднее расстояние между центрами молекул белка. Основываясь на уравнениях (3) и (4) и данных рис. 9.7, можно утверждать, что уравнение [c.179]

Белок, находящийся в растворе, способен при определенных условиях выпадать в осадок. Это явление используется для обнаружения белков в исследуемом материале и для выделения белков в чистом виде. Выше уже было отмечено, что возможность пребывания белка в растворенном состоянии связана с определенным состоянием его вторичной и третичной структуры. Важно также, что молекулы белков в растворе несут электрический заряд и окружены водными оболочками. Как присутствие водной оболочки, так и наличие электрического заряда препятствуют выпадению белка в осадок. Белки, как и аминокислоты, являются амфотерными электролитами и представлены в растворах в виде амфионов, которые схематически можно изобразить так [c.60]

Вторичная и третичная структуры молекул белка в растворе могут быть определены разными способами. Размер и форму молекул [c.100]

Белки и диффузный двойной слой. Абрамсон указал, что должна существовать связь между электрофоретической подвижностью белка кривой титрования белка он сформулировал следующее правило В растворах с одинаковой ионной крепостью электрическая подвижность данного белка при различной активности водородных ионов должна быть прямо пропорциональна числу связанных белком водородных (гидроксильных) ионов . Он указал, что молекула белка в растворе может рассматриваться как две концентрические сферы, из которых внутренняя сфера представляет поверхность молекулы белка, а внешняя сфера — распределение центров тяжести зарядов в диффузном ионном слое. Для этого случая [c.218]

Несомненно, что вода играет существенную роль в стабилизации структуры молекул белков, но взаимодействие ее с молекулами белка в растворе и распределение ее молекул в пространственном окружении белка все еще точно не установлены. Некоторые считают, что молекулы гидратной воды находятся в виде одного слоя вокруг ионизированных и полярных групп, тогда как неполярные участки боковых цепей оста- [c.185]

Рис. 114. Молекула белка в растворе и на поверхности раздела с воздухом.

Объект, который до сих пор рассматривался, мог состоять из многих молекул, находящихся в различных ориентациях, например состояние молекул белка в растворе. Изображение такого образца воспроизвело бы каждую из молекул в ее конкретной ориентации. Собирая, однако, данные только об интенсивностях лучей, невозможно выделить лучи, рассеянные той или иной молекулой или окружающими их молекулами растворителя. Это можно сделать, используя кристаллические образцы, где все молекулы находятся в одинаковой ориентации рис. 20.3). Благодаря регулярности кристалла лучи, рассеянные этими молекулами, концентрируются в отдельные дифракционные пики, что позволяет отделить излучение, рассеянное белковыми молекулами от фонового рассеивания, обусловленного, например, молекулами растворителя, и тем самым значительно повысить величину отношения полезного сигнала к шуму. Исследование кристаллических образцов может дать лишь усредненное изображение молекулы исследуемого вещества в кристаллической решетке, а не индивидуальное изображение какой-то конкретной [c.531]

Молекула белка в растворе при любом значении pH, отличающемся от ее изоэлектрической точки, имеет некий средний целочисленный заряд. Это приводит к тому, что белок движется в электрическом поле. Движущая сила определяется величиной напряженности электрического поля Е (В-см ), умноженной на суммарный заряд частицы г. Этой силе противостоят силы вязкости среды (так же, как и при центрифугировании, см. разд. 1.2), пропорциональные коэффициенту вязкости Т1, радиусу частицы г (стоксовскому радиусу) и скорости V. [c.214]

Состояние молекул белка в растворе характеризуется набором конформеров, обратимо переходящих друг в друга. Конформационные переходы молекулы определяются в значительной степени двумя параметрами — pH и температурой. При повыщении температуры происходит плавление некоторых участков белковой молекулы. Если такого рода процессы достигают значительной глубины, могут происходить необратимые изменения структуры, в большинстве случаев приводящие к потере функциональной активности. Этот процесс обычно называют тепловой денатурацией. При каждом значении pH белок характеризуется соответствующим распределением зарядов, создаваемым ионогенными группами. При очень низ- [c.231]

Рассмотрим теперь, какие межмолекулярные связи участвуют в образовании необратимого прочного межфазного адсорбционного слоя. Можно ожидать, что в образовании межмолекулярных связей будут участвовать те же типы связей, которые обеспечивают определенную конформацию молекул белка в растворе. Все эти типы связей электрической природы, но различно11 силы кулоновское взаимодействие, ван-дер-ваальсово взаимодействие и водородные связи. При денатурации молекул яичного альбумина разрываются внутримолекулярные водородные связи и ван-дер-ваальсовы ( гидрофобные ) связи, при этом образуются в соответствующих условиях межмолекулярные связи. [c.206]

Так как а-амино- и -карбоксильные группы всех аминокислот, входящих в состав белка, кроме концевых, участвуют в образовании пептидных связей, то на поведение молекулы белка в растворе наибольшее влияние оказывает способность к диссоциации функциональных групп в боковых цепях аминокислот (см. стр. 28). Если pH среды, в которой находятся молекулы белка, имеет такую величину, что число положительно заря-7кенных групп в молекуле равно числу групп, заряженных отрицательно, то говорят, что белок находится в изоэлектрической точке (см. стр. 36). Если молекулы белка в этих условиях поместить в поле постоянного тока, то они не будут двигаться ни к катоду, ни к аноду. В изоэлектрической точке белок имеет, как правило, наименьшую растворимость и склонен к ассоциации. Так, ацетилхолинэстераза — фермент, гидролизующий ацетилхолин, имеет изоэлектрическую точку при pH 5,1, причем растворимость фермента в этих условиях уменьшается в несколько раз рис. 8). [c.23]

Поскольку беспорядочного движения молекул белка в растворе недостаточно для эффективного усреднения анизотропного вза-идюдействия, полученные результаты свидетельствуют о том, что небольшая часть свободных радикалов фиксирована относительно жесткой третичной структуры сывороточного альбумина. Это явление получило название сильной иммобилизации спин-метки , в отличие от слабой иммобилизации , когда компоненты СТС спектра ЭПР лишь слегка уширяются. [c.167]

В случае достаточно больших молекул электронная микроскопия позволяет судить о форме иаблюдаелгых частиц. Отметим, однако, что приготовление образцов для электронной микроскопии включает весьма кесткие процедуры (в частности, высушиванх ге образца), так что форма частицы, наблюдаемой в электронный микроскоп, может рт не соответствовать реальной конфигурации молекулы белка в растворе. Тем не менее во многих случаях [c.62]

Состояние молекул белка в растворе характеризуется набором конформеров, обратимо переходящих друг в друга. Конформационные переходы молекулы определяются в значительной степени двумя параметрами — pH и температурой. При повышении температуры происходит плавление некоторых участкоз белковой молекулы. Если такого рода процессы достигают значительной глубины, могут происходить необратимые изменения структуры, в большинстве случаев приводящие к потере функциональной активности. Этот процесс обычно называют тепловой денатурацией. [c.95]

Молекулы белков в растворе дают очень малый эффект Тилдалля в видимой части спектра, или совсем не дают его, но в ультрафиолетовых лучах, как следовало ожидать, наблюдается некоторое рассеяние. Измерения рассеяния света растворами белков производились неоднократно, но, принимая во внимание важность этой проблемы, следует полагать, что она еще очень мало изучена. Автору кажется, что это направление исследования является многообещающим. [c.271]

Для дальнейшего развития энзимологии необходимо было получить очищенные ферменты в количествах, сравнимых с количеством субстратов, и непосредственно исследовать их. Первые шаги в этом направлении сделал в 1926 г. Самнер, которому удалось получить кристаллы уреазы, выделенной из экстрактов канавалии мечевидной. Вскоре (1930—1936 гг.) Нортроп и Ку-нитц закристаллизовали пепсин, трипсин и химотрипсин. Полученные факты позволили, наконец, доказать, что ферменты являются белками, и дали возможность разработать методы современной химии белка, определить аминокислотную последовательность (Сэнджер), установить трехмерную структуру молекул белков в растворе (Перутц и Кендрью), применить методы исследования кинетики быстрых реакций (работы, начатые Роу-тоном в 1923 г.). [c.11]