Определение параметров, зависящих от конформации

В случае некоторых молекул поглощение фотона сопровождается испусканием света с большей длиной волны (т. е. меньшей энергией). Испускание света называется флуоресценцией (или фосфоресценцией, если свечение долгоживущее). Спектры флуоресценции еще в большей степени, чем спектры поглощения, зависят от окружения. Для надежной регистрации параметров флуоресценции требуются меньшие количества вещества. В связи с этим использование флуоресцентной спектроскопии часто дает определенные преимущества по сравнению с измерением поглощения (хотя техника получения абсорбционных спектров более проста). Путем измерения флуоресценции можно получить сведения о конформации, местах связывания, взаимодействиях с растворителем, степени гибкости, межмолекулярных расстояниях и коэффициентах вращательной диффузии макромолекул. К тому же флуоресценцию можно использовать для локализации в живых кл етках тех веществ, которые невозможно обнаружить другими методами. [c.415]

Из уравнений (4а) (5б) следует, что частота торсионного колебания конформера E(F) непригодна для определения параметров барьера внутреннего вращения, так как вклад величины Fj в силовую постоянную очень сильно зависит от углов и фа, соответствующих равновесной конформации. Кроме того, для конформера E F) можно ожидать K t > F , так как равновесной конфигурации с углами ф = ф2= 35—45° соответствует область поверхности энергии пространственного затруднения с высокой кривизной. [c.180]

Возвращаясь к вопросу о факторах, обусловливающих активность антибиотиков полипептидов, нам удалось показать на примере грамицидина С и полимиксина М, что к ним следует отнести не только основность, циклопептидный или циклопептид-пептидный тип строения, но и строго определенную пространственную конфигурацию молекулы, поддерживаемую водородными связями. Разрушение последней, например, под влиянием мочевины, ускоряет процесс инактивации с 3—4 сут до 2 час. В случае циклопептид-пептидного строения молекулы биологическая активность, как показал Фоглер, так же зависит и от соотношения между величиной циклического и линейного фрагментов молекулы, от объемных параметров, ее конформации. Последняя так же в немалой степени связана со стереохимией аминокислот, входящих в состав антибиотика полипептида. [c.397]

Каждой линейной последовательности (U .q) соответствует маршрут между двумя узлами молекулярного графа. Полный набор его маршрутов определяет многие физико-химические параметры молекулы, которые зависят от ее конформации, т. е. от положения Ti узлов этой молекулы в пространстве. Нанример, радиус инерции, гидродинамический радиус, интенсивность светорассеяния И т. п. для конкретного (I, д)-мера определенной конфигурации представляются в виде [65, 155—164] [c.206]

Диастереотопные группы можно легко различить по их отношению (рядом или удалены) к к.-л. реперной группе. Так, геминальные атомы Н в каждой группе Hj цякло-пентанояа IX (группа симметрии j) диастереотопны, причем один атом Н расположен рядом с соседней метильной группой, а другой-удален от нее. Молекулы X и XI имеют плоскость симметрии, однако метальная и карбоксильная грушш, к-рые лежат в этой плоскости, не м.б. заменены операцией симметрии относительно нее. Для конформационно подвижных молекул, таких, как VII и VIII, данное взаимоотношение (близко-далеко) между диастереотопными группами справедливо только для определенной конформации однако мол. окружение каждого члена группы различно для каждого конформера. Хотя величина этого различия (выраженная к.-л. физ. параметром, напр, намагничиванием) зависит от конформац. равновесия, сам факт такого различия нельзя убрать быстрым вращением или инверсией кольца. [c.610]

Суммируя описанные выше электрофоретические свойства белков, можно сказать, что наиболее важное значение с точки зрения электрофореза имеют число и характер ионизируемых групп, присутствующих в молекуле белка. Знание аминокислотного состава белков позволяет сделать определенные выводы, помогающие выбрать наиболее подходящую систему для электрофоретического разделения. В некоторых методах электрофореза очень существенную роль играют также размеры и конформация белковой молекулы. Влияние этих молекулярных параметров на разделение зависит от среды, используемой для электрофореза, поэтому оно будет обсуждаться в разделах, посвященных детальному описанию отдельных методов. [c.215]

V(Х) может характеризовать любое физическое свойство, которое зависит от конформации X исследуемой системы, например это может быть константа спин-спинового взаимодействия в спектре ЯМР, набор каких-либо значений, например спектр кругового дихроизма в заданном интервале длин волн, или матрица Флори, служащая в теории клубкообразных полимеров для определения положения каждой полимерной цепи относительно предшествующего положения. Важными термодинамическими параметрами являются энтальпия (в предположении, что изменения объема не происходит) У—Е и энтропия У=к пР Х), которая означает количество информации, соответствующей конформации X. [c.577]

Отсутствие универсальной характеристики полярности среды приводит к необходимости оценивать это суммарное свойство по нескольким параметрам, к которым относятся диэлектрическая проницаемость в, дипольный момент л, сольватирующая активность. Первые два из них являются индивидуальными свойствами вещества, причем 8 существенно зависит от температуры, а [х — от конформации рассматриваемого агента. Сольватирующая активность является относительной величиной, зависящей от обоих компонентов системы — сольватирующего и сольватируемого. Этот показатель, особенно важный для предмета настоящего обсуждения, труднее всего поддается количественной оценке и не находится в простой связи с величинами е и [х. Данное затруднение отнюдь не обусловлено отсутствием подхода к измерению соответствующих эффектов или сложностью экспериментальной методики. Напротив, существует ряд достаточно простых способов для фиксирования и характеристики взаимодействия между указанными компонентами измерение тепловых эффектов, электропроводности, сдвигов определенных полос в спектрах поглощения, химических сдвигов в спектрах ЯМР. Однако эти методы отличаются достаточно высокой чувствительностью в области образования стехиометрических комплексов, [c.60]

Если суммировать все сказанное выше, то можно в общем виде качественно сформулировать следующие критериальные условия перехода изотропной полимерной системы в анизотропную (жидкокристаллическую). Предельное значение параметра гибкости цепи полимера, выше которого полимер не может ни при каких обстоятельствах самопроизвольно перейти в упорядоченное состояние, составляет для чистого полимера /с = 0,63. Поскольку переход порядок — беспорядок связан с возможностью плотного заполнения заданного объема, то для жестких цепей в растворе существует определенная концентрация (объемная доля полимера в системе 2) ниже которой размещение молекул не связано с принятием неравновесной конформации, а выше которой ясест-кие макромолекулы или вынуждены принимать неравновесную конформацию, или — что более характерно для растворов умеренной концентрации, где обеспечена достаточная подвижность,— переходят в упорядоченное состояние (взаимная параллелизация). Если не учитывать межмолекулярного взаимодействия (т. е. рассматривать атермические системы), то концентрация перехода беспорядок — порядок будет зависеть только от осевого отношения (степени асимметрии) стержневидных макромолекул по приближенному уравнению для абсолютно жестких стержней (/=0) [c.52]

Наиболее прямой путь определения молекулярного веса гидродинамическими методами лежит в сочетан1ш результатов измерения скорости седиментации и скорости диффузии. Константа седиментации s и коэффициент диффузии D обратно пропорциональны коэффициенту трения нри поступательном движении /. Они не связаны ни с какими другими параметрами, кроме /, который в свою очередь зависит от конформации молекулы. Таким образом, отношение s к Z3 в хорошо известном уравнении Сведберга непосредственно определяет молекулярный вес без каких бы то пи было допущений, касающихся пространственной конфигурации молекул. К сожалению, коэффициенты диффузии для препаратов нативпой ДНК настолько малы, что определение пх неточно и требует большой затраты времени. Кроме того, для ДНК еще не установлен характер зависимости D от концептращш. По этой причине за последнее время опубликовано очень мало работ, посвященных изучению диффузии ДНК. Наиболее обширное исследование Ито и Ватанабе [56] охватывает область молекулярных весов от 500 ООО до 6 ООО ООО. Современными методами вряд ли можно получить коэффициенты диффузии для препаратов с более высоким молекулярным весом. [c.218]

Хотя РНК в растворе, без сомнения, имеет вторичную структуру [46], эта структура слишком подвижна, чтобы иметь какую-то одну уникальную конформацию. Рентгеноструктурный анализ РНК не позволяет определить ее точных параметров, так как рентгенограммы получаются слишком диффузными. Лишь в одном случае — для деградированной рРНК — удалюсь получить правильную кристаллическую форму, однако какова связь этих результатов с интактными молекулами, пока не ясно [47]. Тем не менее на основании изучения гидродинамических и оптических свойств РНК можно представить себе некоторые детали внутренней организации их полинуклеотидных ценей. С одной стороны, РНК ведет себя как гибкий полиэлектролит — ее размеры, онределенные с помощью метода светорассеяния, седиментационпые свойства, вязкость и двулучепреломле-ние в потоке зависят от температуры, pH и ионной силы с другой стороны, РНК проявляет свойства упорядоченной структуры, построенной из коротких ДНК-нодобных участков ее гипохромизм и оптическое вращение, а также гидродинамические свойства претерпевают достаточно резкие изменения при повышении температуры или при понижении концентрации противоионов. Полное описание конформации РНК должно включать в себя ее размеры, или радиус инерции, ее гидродинамическую форму, а также детали ее вторичной структуры, куда входят состав, устойчивость и уникальность спиральных участков. Проблемы вторичной структуры РНК решаются, однако, главным образом оптическими методами, которые обсуждаются в других статьях этого сборника. Здесь мы ограничимся обсуждением методов определения размеров и формы молекул РНК. [c.266]

К сожалению, модель двух состояний плохо согласуется с данными по стэкингу в олигонуклеотидах. Значения кажушейся энтальпии Вант-Гоффа, определенные с помощью разных оптических методов, существенно различаются. Измерения ДОВ и КД для димера гАргА дают значения ДЯ° между — 5,3 и — 8,0 ккал моль , в то время как из данных по гипохромизму следует, что эти значения лежат между - 8,5 и - 10 ккал моль . В значительной степени этот разброс можно объяснить трудностями в выборе низкотемпературного предела для данного оптического параметра/4. Более убедительное доказательство того, что модель двух состояний не вполне пригодна для описания стэкинга в димерах, дает ЯМР. Согласно модели двух состояний, химический сдвиг для каждого протона должен изменяться при изменении температуры от величины, отвечающей димеру, до величины, отвечающей мономеру, давая одну и ту же кривую плавления (такую же, как и получаемая из оптических данных). На опыте, однако, для разных протонов получаются слегка различающиеся кривые, и это означает, что разные линии резонансного поглощения по-разному зависят от разных конформаций из полного набора состояний динуклеотида для данных условий. Например, энтальпия Вант-Гоффа получаемая из данных для протона Н-2, который принадлежит 3 -связанному аденину А в АрА, равна [c.261]