Нативное и денатурированное состояния

Наглядный пример такого поведения показан на рис. 14.5. Пики протона при С-2 остатка Гис-15 (см. ниже) в спектре лизоцима белка куриного яйца появляются при 1,04 т для нативного белка (а) и при 1,41т для белка в денатурированном состоянии (в). Спектры лизоцима в промежуточном состоянии представлены на рис. 14.5,6. В последнем случае эти пики имеют одинаковую интенсивность и не уширены. Такое поведение сильно напоминает переход спираль — клубок в полипептидах (см. разд. 13.4). Отсюда следует, что переход из упорядоченного состояния в неупорядоченное может быть представлен схемой двухпозиционного обмена для целой молекулы белка (этот вывод следует также из результатов измерений при помощи других физических методов [29—35]). Во временной шкале ЯМР такой переход протекает медленно. Можно постулировать любое число промежуточных частично развернутых состояний молекулы, которые быстро переходят друг в друга, в нативное состояние и в статистический клубок [c.355]

Чувствительным методом исследования конфигурации белков и полипептидов в нативном и денатурированном состоянии является метод, основанный на изменении зависимости величины удельного вращения от длины волны света — дисперсии оптического вращения. [c.362]

Книга во многом полемична. Так, в главе 18 рассматривается концепция Л.Б. Меклера о стереохимическом генетическом коде. Несмотря на то что прошло много лет с его первой публикации (а за ней были и другие), идеи Л.Б. Меклера, послужившие основанием для далеко идущих выводов, не получили прямого экспериментального развития. Излагая свой взгляд на причины такого положения, автор впервые дает критический анализ упомянутой концепции. В книге также ставятся под сомнение широко распространенные представления о роли водородных связей в формировании конформаций олиго- и полипептидов, отрицаются иерархичность структурной организации белков (от первичной структуры к вторичной, супервторичной, доменам и полной пространственной структуре) и целесообразность введения понятия "расплавленная глобула" для описания переходного состояния между нативным и денатурированным состоянием глобулярных белков. Несмотря на приводимую при этом весомую аргументацию, вряд ли перечисленные выводы будут легко приняты научной общественностью. Ответственный редактор надеется, что высказанные в томе положения будут замечены коллегами и вызовут дискуссию, которая пойдет на пользу науке. [c.5]

При рассмотрении механизма ренатурации БПТИ состояние белковой цепи на пути от статистического клубка к нативной конформации оценивалось, следуя Крейтону [7], по дисульфидным связям (см. рис. IV. 17), Считалось, что чем больше их число и чем ближе они подходят к системе дисульфидных связей конечной структуры, тем дальше продвинулся процесс сборки. При экспериментальном изучении ренатурации белков альтернативного, столь же надежного способа идентификации структуры промежуточных метастабильных состояний практически нет. Действительно, дисульфидная связь является удобным критерием. Она указывает на сближенность определенных участков белковой цепи на этапах свертывания, надежно характеризует как исходное, полностью денатурированное состояние, так и конечную, нативную трехмерную структуру. И тем не менее способ идентификации промежуточных состояний только по дисульфидным связям не может пролить свет на многие важные детали механизма ренатурации и ответить на поставленные вопросы. Возникновение этих связей является следствием, а не причиной самоорганизации белковой цепи. [c.480]

В присутствии солей вследствие изменения экранирования зарядов фосфатных групп за счет ионной атмосферы величина электростатической свободной энергии меняется. Поскольку электростатическая свободная энергия является разностью свободных энергий взаимодействия зарядов фосфатных групп в нативном и денатурированном состояниях ДНК, то изменение этой величины должно сказываться на температуре плавления двухспиральной структуры. Действительно, между рассчитанными для разных значений ионной силы величинами электростатической свободной энергии и соответствующими значениями Гщ наблюдается линейная зависимость. Увеличение экранирования фосфатных групп, вызывающее уменьшение свободной энергии взаимодействия между фосфатами, повышает стабильность двухспирального состояния, что приводит к повышению Гщ. [c.280]

Переход ДНК в денатурированное состояние сопровождается значительными изменениями свойств ее раствора. Одним из таких изменений является сильное уменьшение вязкости. Течение в растворе денатурированной ДНК приобретает ньютоновский характер, тогда как течение в растворе нативной ДНК является неньютоновским даже при низких градиентах скоростей. Наблюдаются также изменения светорассеяния. При денатурации исчезает оптическая активность раствора, обусловленная спиральной структурой нативной ДНК, и снижается трансформирующая способность. Как правило, денатурация ДНК сопровождается увеличением поглощения света в области 260 ммк приблизительно на 40% аналогичный эффект наблюдается при гидролизе ДНК на составляющие ее нуклеотиды. Имеются данные о том, что величина гипохромного эффекта является линейной функцией содержания спиральных структур в молекуле ДНК, если в каждой спирализованной области содержится не менее восьми нуклеотидных остатков. [c.320]

В гл. 7 указывалось, что до сих пор имеется очень немного достоверных сведений о структуре нативного состояния глобулярных белков. В частности, совершенно неизвестна природа сил, удерживающих макромолекулу в виде плотно свернутого клубка. Также очень мало известно о денатурированных состояниях белка. Во многих случаях денатурированное состояние частично похоже на хаотический клубок (ср. стр. 588), но размеры такой мак- [c.703]

Тепловая денатурация ДНК приводит также к весьма резкому уменьшению величины двойного лучепреломления и увеличению угла ориентации в ее растворах [115—119, 122], что указывает на переход к более свернутой конформации молекул и на уменьшение степени их внутренней упорядоченности при нарушении биспиральной структуры Уотсона — Крика. Количественные данные о динамооптических свойствах макромолекул ДНК в денатурированном состоянии практически отсутствуют. Несколько более полная (хотя далеко еще не достаточная) информация, имеющаяся для нативных образцов ДНК, будет рассмотрена позднее. [c.612]

Белок ВТМ, полученный расщеплением вируса 67 %-ной уксусной кислотой, находится в частично денатурированном состоянии, а белок, выделенный в присутствии 8 М раствора мочевины или особенно 5 М раствора солянокислого гуанидина, при нейтральном значении pH денатурирован нацело. Тем не менее в каждом из этих случаев нативное состояние белка может быть восстановлено при осторожном, иногда постепенном удалении [c.216]

Энергия Е —величина, характерная для активации при переходе белка из нативного в денатурированное состояние. Весь ход кривой вполне естествен для рассматриваемого механизма катализа. [c.176]

Мерой относительной эффективности действия различных химических соединений в качестве денатурирующих агентов служит их влияние на константу равновесия между нативным и денатурированным состояниями (при условии, что процесс денатурации является обратимым). Действие данного денатурирующего агента может быть связано либо с дестабилизацией нативного состояния, либо со стабилизацией денатурированного состояния,. либо и с тем и с другим. Если исходить из данных по денатурации миоглобина, приняв этот белок в качестве модели, то можно сделать вывод, что большинство полярных групп как в нативном, так и в денатурированном состоянии обращено в сторону растворителя, тогда как полипептидная цепь и неполярные группы контактируют с растворителем только в денатурированном состоянии, а в нативном они в значительной мере изолированы от него-Депатурирующее действие таких агентов, как мочевина и родственные ей соединения, долн но, по-видимому, обусловливаться их стабилизирующим [c.115]

Следовательно, при облучении ДНК в метастабильном состоянии денатурационные повреждения в ее структуре будут происходить с большей легкостью, чем при облучении ДНК с исходной нативной структурой. Этот переход в денатурированное состояние может происходить под влиянием не только энергии ионизации, но и энергии возбуждения, которая составляет 50% всей поглощенной энергии излучения [16]. Это способствует значительному расширению масштаба денатурационных повреждений в НМС — ДНК в момент редупликации и в известной мере может послужить причиной, ограничивающей возможность восстановления этих повреждений в клетке. [c.67]

Было найдено, что некоторые белки (например трипсин), которые могут противостоять нагреванию, повидимому, частично дезактивируются при температуре нагревания однако если нагретый белок охладить и обработать соответствующим образом [14], то он вновь приобретет активность и перейдет из денатурированного состояния в нативное. Все же, в связи с тем, что такая обратимая термическая денатурация происходит только при определенных условиях опыта и до сих пор была осуществлена лишь для небольшого числа белков [361], этот метод имеет ограниченное препаративное значение. [c.77]

Метод светорассеяния использовали также для изучения конформационного превращения макромолекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) при переходе ее из нативного в денатурированное состояние (см. обзор [516] ). Резкое изменение гидродинамических и оптических свойств растворов ДНК в узком интервале температуры (пли под действием другого денатурирующего фактора) принято трактовать как проявление плавления двунитевой спиральной структуры с последующим разделением на две однонитевые молекулы [516, 517]. Механизм денатурации ДНК, связанный с постепенным [c.256]

НАТИВНОЕ И ДЕНАТУРИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЯ [c.339]

Естественно, что полной обратимости денатурации следует ожидать для белков, не содержащих групп, вступающих в денатурированном состоянии в необратимые реакции (например, окисление 5 — Н-групп) [101]). Так, доказана обратимость денатурации рибонуклеазы [135], такаамилазы А [136] и а-амилазы [136]. В работах Анфинсена и др. [137—140] показано, что можно добиться ренатурации белков и с разорванными дисульфидными связями. Из этих данных следует, что денатурацию действительно можно трактовать как термодинамический конформационный переход и что нативная структура белка отвечает если не глобальному, то относительному минимуму свободной энергии. [c.249]

Протеины могут существовать в разнообразных конформациях. Один из предельных случаев и соответственно один из классов конформаций образует полностью денатурированное состояние - хаотический клубок (randora oil), для которого в соответствии с введенным определением не существует никакого выделенного направления. Переход от нативной конформации к этому состоянию можно легко проследить по спектрам ЯМР Н. Спектр ЯМР Н для протеина в состоянии свернутого листа сильно структурирован, и вид спектра невозможно предсказать заранее. Это удается лишь в том случае, если известна пространственная структура. В противоположность этому спектр протеина в денатурированном состоянии в первом приближении задается аминокислотным составом. В этом случае химические сдвиги отделг -ных компонент очень хорошо согласуются с теми значениями, которые приведены в таблице для модельных веществ. Общепринятыми модельными системами являются тетрапептиды 01у-01у-Х-А1а, в которых X непосредственно представляет собой искомую аминокислоту (табл.3.3). Правда, эти значения для хаотического клубка могут быть несколько меньшими, что происходит под влиянием соседа, непосредственно следующего за X в ами- [c.104]

Рис.3.7. Денатурация фактора III. Денатурация наблюдается при возрастании значения pH. Самый нижний спектр получен последним в серии экспериментов. Буквами Е,Е. FhF обозначебны кольцевые протоны тирозина в нативном и частично денатурированном состояниях [3.7].

Для исчерпывающего ферментативного гидролиза необходимо, чтобы белковая глобула находилась в денатурированном состоянии, т. е. все пептидные связи должны быть максимально доступными для атаки ферментом. В белке же, находящемся в нативной конформации, как правило, гидролизу подвергается только ограниченное число связей, расположенных на поверхности белковой молекулы, что приводит к образованию небольшого числа фрагментов. Этот процесс известен под названием ограниченного протеолиза. Реакции ограниченного протеолиза широко распространены в биологических системах, и с ними связано осуществление целого ряда физиологических процессов. В частности, к ним относятся проиессы активации зимогенов протеиназ желудочно-кишечного тракта и сыворотки крови, процессинг многих гормонов и т. п. [c.47]

Мы можем вычислить константу равноБесия для этого процесса денатурации следующим образом. Для перехода цепи из нативного, свернутого состояния (Н) в развернутое, денатурированное состояние (О) константа равновесия К равна Если АУ не зависит от давления, то [c.317]

Тот факт, что нет необходимости учитывать взаимодействия с заряженными группами для объяснения влияния концентрированных растворов солей на денатурацию белков, становится наиболее очевидным при рассмотрении плавления /келатинового геля, которое представляет собой одну из форм денатурации. Влияние концентрированных растворов солей на температуру плавления желатины остается постоянным при изменении pH в пределах 2...11,7, хотя при предельных значениях pH все карбоксильные и амино-группы соответственно переходят в незаряженную форму. Болео того, устранение заряженных групп путем ацетилирования амино-групп, этерификации карбоксильных групп и нитрования большинства гуанидиновых групп не оказывает существенного влияния на вызываемое солью изменение температуры плавления [7]. Даже в случае спирали ДНК, обладающей высокой плотностью отрицательного заряда, денатурация, вызываемая концентрированными растворами солей, зависит от природы аниона больше, чем от природы катиона, и лучше могкет быть объяснена влиянием солей на незаряженные основания, чем на заряженные группы полимера [24, 51]. Очевидно, взаимодействие солей в концентрированном растворе с незаряженными участками полимеров способно вызывать изменения в его физическом состоянии. Неудивительно, что взаимодействия с заряженными группами играют незначительную роль в денатурации белков при нейтральных значениях pH, так как заряженные группы обычно находятся в контакте с растворителем на поверхности глобулы нативного белка, вследствие чего они могут взаимодействовать с солями одинаковым образом как в нативном, так и в денатурированном состояниях. Следовательно, равновесие [c.293]

Важность этой проблемы можно иллюстрировать простым расчетом. Известно что число различных белков в природе составляет 10 . Каждый белок содержит около 200 аминокислотных остатков. В этом случае полное число различных последовательностей с 20 разными аминокислотными остатками составит 20 , что неизмеримо больше, чем число белков отобранных природой (20 10 ). Уже в первых работах (Р. Ламри, Г. Эйринг, 1954) было указано на связь между характером аминокислотной последовательности и нативной конформацией белка, обладающей минимальной свободной энергией. Об этом же свидетельствовали и опыты по обратимости перехода белков (рибонуклеаза) из денатурированного состояния в нативную конформацию с восстановлением всех дисульфидных связей. [c.206]

Все сказанное выше относится к нативной структуре Оежов. Однако многие белки расщепляются протеолитическими ферментами в денатурированном состоянии, т.е. состоянии, когда их пространственная организация существенно [c.32]

Смотреть страницы где упоминается термин Нативное и денатурированное состояния: [c.30] [c.351] [c.489] [c.49] [c.49] [c.49] [c.49] [c.49] [c.49] [c.139] [c.116] [c.264] [c.279] [c.280] [c.122] [c.439] [c.281] [c.48] [c.294] [c.351] [c.489]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология