Структура белковых монослоев

Б. А. Кузнецовым было также показано, что пленка монослоя адсорбированного белка не является сплошной в ней имеются поры, которые образуются за счет того, что плоские кон-формеры благодаря взаимодействию участков цепи образуют жестко упакованную структуру — эллиптические диски, при любой упаковке которых в монослое остаются поры (до 22% от всей площади) между узлами плоской решетки. [c.237]

В настоящее время имеется определенная информация о поведении ферментов и белков на поверхности ртутного электрода. При адсорбции на поверхности ртути происходят существенные конформационные изменения белков. Молекулы биополимеров расплющиваются и растекаются по поверхности ртути, образуя монослой толщиной в одну полипептидную цепь. Возникающая структура содержит большое число пор, допускающих диффузию низкомолекулярных реагентов к поверхности электрода. При адсорбции ферментов на твердых поверхностях они, как правило, сохраняют свою структуру и проявляют каталитическую активность. На этом основан способ адсорбционной иммобилизации ферментов. [c.72]

В экспериментах по воссозданию планарных липидных мембран могут быть использованы как моно-, так и бислои. Монослой формируют на поверхности раздела вода — воздух. Каждый липид имеет характерную, зависящую от его структуры площадь поверхности, а это означает, что вместо прямого измерения поверхности монослоя для определения тенденции липида распространяться по ней, т. е. оказывать так называемое поверхностное давление, можно использовать торзионные весы. Прибор для такого рода измерений называется ванной Ленгмюра. С его помощью можно количественно следить за воссозданием липид-белковой системы, ибо, когда белок встраивается в монослой, поверхностное давление меняется в соответствии с пространственными требованиями его молекулы. Так, если какой-то белок входит в субфазу под монослоем, то изменение поверхностного давления в ванне Ленгмюра зарегистрирует его включение в мембрану. Путем изменения состава липидного монослоя можно определить, какой липид взаимодействует со специфическим белком. Например, этим методом было найдено, что ацетилхолиновый рецептор постсинаптической мембраны взаимодействует лучше с холестерином, чем с фосфолипидами [20]. Такая информация, следовательно, имеет не только теоретический интерес она может оказаться необходимой для успешного воС создания мембраны. [c.86]

Монослой разнообразных типов белков характеризуются очень сходными кривыми зависимости давление — площадь. Площадь предельно сжатого монослоя независимо от типа белка достигает примерно 1 ж 1мг. Глобулярные белки, которые обычно используются в этих исследованиях, состоят из одной или нескольких полипептидных цепей, содержащих небольшое число (или совсем не содержащих) простетических групп. При этом цепи свертываются таким образом, что имеющиеся в молекуле полярные или ионные группы оказываются расположенными с внешней стороны глобулы. Это обеспечивает растворимость белка в воде. Белки, как известно, состоят примерно из 20 сортов аминокислотных остатков, молекулярный вес которых равен в среднем 120. Важно отметить, что белки являются полимерами особого типа, остатки которых могут растворяться как отдельные аминокислоты, но не совмещаются с нолипептидными цепями, аналогично тому как некоторые мономеры не растворяются в полимерах. Это может быть причиной того, что белки растекаются в монослой, характеризующиеся очень сходными кривыми п — А, имеющими практически одинаковую предельную площадь на остаток. Когда молекулы белка оказываются на поверхности, они развертываются таким образом, что полярные (ионные) группы обращаются к воде и принимают Р-конфигурацию. Это затрудняет получение информации о структуре белковых молекул из построения графиков давление — площадь. [c.296]

Как уже отмечалось, большинство белков дает сходные кривые зависимости я — А, поэтому они не могут дать существенной информации о структуре белковых молекул. Однако был найден очень изящный и довольно эффективный способ изучения этих пленок путем их сравнения с монослоями синтетических полипептидов известного строения. Монослой синтетических полипептидов изучали Кампер и Александер [48], Исемура с сотрудниками [49], Девис [50] и другие исследователи. На рис. 123 показана типичная кривая я — А для ноли-В,1-норлейцина, очень сходная с такой же кривой для белка. Однако если полипептид имеет боковые цепи длиной более шести углеродных атомов. [c.302]

В настоящее время имеется определенная информация о поведении ферментов и белков на поверхности ртутного электрода. Полярография на ртутном электроде — достаточно развитый способ изучения белков [32—37]. При адсорбции на поверхности ртути происходят существенные конформационные изменения белков. Молекулы биополимеров расплющиваются и растекаются по поверхности ртути, образуя монослой толщиной в одну полипептидную цепь [38—40]. Возникающая структура содержит большое число пор, допускающих диффузию низкомолекулярных реагентов к поверхности электрода. В работах [34, 36] наблюдали электрохимическое восстановление белков, содержащих геминовую простетическую группу, однако, как было показано, эта реакция протекает с участием слоя денатурированного и поверхностно адсорбированного белка [40]. [c.75]

Таким образом, белок, помещенный в газообразную или твердую воду, интенсивно с ней взаимодействует, образуя на поверхности покрытие толщиной примерно в один монослой. Короче говоря, в этих условиях белок гидратируется . Следует добавить, что и структура гидратационной воды отличается от структуры как газообразной, так и твердой водной фазы. Она имеет плотность жидкой воды и находится в состоянии, близком к жидкому, что доказывается [1] свободой движения молекул воды (или, быть может, даже определяется ею). Возникает вопрос, что можно подразумевать под термином гидратация белка , если белок находится в растворе имеется ли в этом случае слой воды, окружающий растворенный белок, квазижидкий по свойствам, но связанный с белком каким-либо идентифицируемым способом И если это так, то как можно описать это с помощью динамических методов Как быстро гидратационная вода обменивается с растворителем Изменяются ли в измеримой степени свойства растворителя в результате гидратации [c.160]

Другая перспективная система — монослой 3-меркаптопропилтриметоксисила-на. После УФ-облучения малой мощности (193 нм) меркаптогруппы мягко окислялись в сульфогруппы. На необлученных участках (8Н) с помощью сшивающих агентов можно закреплять белки и использовать для получения биосенсоров [296]. При этом важно, что участки, обработанные светом (ЗОзН), высокогидрофильны и характеризуются низкой неспецифической адсорбцией биополимеров, что положительно сказывается на селективности биосенсора. Метод фотолитографии использовался также для получения металлических микроструктур на поверхности, управления ростом клеток и др. [296-298]. Регулярные поверхностные структуры (линии, прямоугольники, треугольники) с периодичностью 532 нм получены при помощи фотолитографии (193 нм) для монослоев алкилтиолов на золоте [299-302]. [c.252]

Много гормонов и медиаторов (инсулин, адренокорти-котропный гормон, адреналин, ацетилхолин и др.) в клетку не проникают, а связываются со специфическими белками, которые из-за своей специфичности и называют рецепторными. Связь вещества с рецептором осуществляется, как правило, на поверхности мембраны. Изменение биохимических процессов в клетке при этом свидетельствует, что рецептор то ли расположен трансмембранно, то ли другим способом (через посредников ) взаимодействует с ферментом, расположенным на (в) внутреннем монослое мембраны, то ли изменяет некоторые структуры (например, открывает ионные каналы). [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология