Белки разделение и очистка

В этой главе мы последовательно рассмотрим проблему изучения химического строения, или структурной формулы, белка, исследование вторичной спиральной структуры цепи и в этой связи — опыты с модельными синтетическими веществами полипептидами, без которых нельзя было бы столь быстро научиться понимать белки. Далее мы рассмотрим третичную структуру белковых макромолекул и наиболее совершенный метод ее изучения — рентгеноструктурный анализ, а также многочисленные физикохимические свойства белков, зависящие от макромолекулярной структуры — гидродинамические, оптические, электрические. Наконец, мы остановимся па современных методах разделения, очистки и идентификации белков. [c.10]

В сравнении с хроматографическими методами все другие способы очистки белков за последние годы начинают несколько отступать на задний план. Все же следует упомянуть здесь о препаративном электрофорезе, который применяется довольно широко в разных исполнениях. Для фракционирования малых весовых количеств белков разделение смеси белков на зоны ведут в том или ином стабилизирующем наполнителе для ликвидации конвекционного перемешивания. Пригодными наполнителями являются волокна целлюлозы, в частности бумага. Бумажный электрофорез белков похож на разделение аминокислот и пептидов на бумаге, о чем мы уже говорили выше. Другой широко употребительной средой является гель крахмала, который разрезается на кусочки после завершения электрофореза, и из каждого куска элюируется содержащийся в нем белок. [c.131]

Иониты нашли разнообразное применение для синтеза многих веществ, препаративного разделения, анализа сложных смесей. Используются для разделения аминокислот, гидролизатов белков, для очистки витаминов, алкалоидов, для тонкого хроматографического разделения трудно анализируемых смесей, для извлечения и улавливания ценных веществ из разбавленных растворов, для улавливания вредных примесей из промышленных вод перед спуском их в водоемы и т. д. [c.202]

Изоэлектрическое фокусирование оказалось весьма полезным методом для разделения, очистки и идентификации белков за один прием. Очень высокая разрешающая способность метода делает его особенно ценным для идентификации изоферментов для разделения достаточно различий в изоэлектрических точках всего в 0,02 единицы pH. [c.135]

Комбинированные методы очистки. Помимо индивидуальных методов очистки — ультрафильтрации и электродиализа — известна их комбинация электроультрафильтрация, применяемая для очистки и разделения белков. [c.27]

Разделение сильно различающихся по молекулярной массе веществ (очень важный для химии белков прием обессоливания , т. е. удаления веществ, используемых при выделении белков и других высокомолекулярных водорастворимых соединений) в основном относится к очистке или выделению растворимых в воде природных соединений. [c.79]

Среди лабораторных методов очистки, фракционирования и анализа структуры белков, нуклеиновых кислот и их компонентов совокупность различных хроматографических методов занимает центральное место. Ни один другой метод не может сравниться с хроматографией по широте количественного диапазона. Начиная от препаративных колонок объемом в несколько литров, на которых можно вести фракционирование граммовых количеств препарата на первых этапах выделения фермента, через разделение близких по своей природе компонентов очищенной смеси веществ, количество которых измеряется миллиграммами или долями миллиграмма, этот диапазон простирается до микроанализа аминокислотного состава белка, когда на колонку вносят сотые доли микрограмма исходного гидролизата. Вне конкуренции остается и разнообразие физико-химических параметров, по которым может осуществляться хроматографическое фракционирование молекулярные размеры, вторичная или третичная структура биополимеров, растворимость, адсорбционные характеристики молекул, степень их гидрофоб-ности, электрический заряд и, наконец, биологическое сродство к другим молекулам. [c.3]

Очистка и разделение белков (наряду с аминокислотным анализом) — основные области применения ионообменной хроматографии. Верно и обратное — в очистке любого белка этот вид хроматографии почти всегда занимает центральное положение. Поэтому при изложении общих соображений о выборе параметров хроматографического процесса в предыдущих разделах этой главы мы имели в виду прежде всего хроматографию белков. Был приведен соответствующий справочный и методический материал, отмечены аспекты, связанные с сохранением биологической активности и возможностью появления артефактов кажущейся утраты ферментативной активности и [c.301]

Наконец, следует указать, что если количество оседаю--щего вещества достаточно велико, седиментометры и специальные препаративные ультра центрифуги могут быть использованы для препаративного разделения и выделения фракций с различными размерами частиц или молекул. В последние годы препаративные ультрацентрифуги широко применяются при выделении и очистке вирусов и входящих в их состав нуклеиновых кислот и белков. [c.47]

Другим методом очистки белков, основанным на различии в растворимости, является противоточное распределение по Крейгу [29, 30]. Сегодня оно осуществляется с помощью полностью автоматических установок, позволяющих проводить распределение разделяемых компонентов при многих тысячах ступеней переноса. Состояние равновесия при каждом распределении между двумя фазами описывается законом распределения Нернста. При разделении двух веществ эффект разделения будет тем выше, чем больше фактор переноса 0, равный соотношению коэффициентов распределения к К2. [c.347]

Противоточное распределение зарекомендовало себя при очистке пептидных веществ и промежуточных продуктов синтеза пептидов. Наиболее часто применяют следующие системы растворителей бутанол — уксусная кислота, трихлоруксусная кислота — толуолсульфокислота, хлороформ — бензол — метанол — фенол — вода н многие другие комбинации. Сложнее подобрать систему для разделения белков из- [c.347]

В случае хранения в замороженном состоянии при —20 °С рекомендуется разделять антисыворотку на партии небольших объемов, чтобы не подвергать ее многократному замораживанию и размораживанию. При использовании некоторых методов необходимо, чтобы иммуноглобулины IgG были отделены от других сывороточных белков. Осаждение сульфатом аммония или комбинирование этой операции с ионообменной хроматографией на ДЭАЭ-целлюлозе [31, 36] или с аффинной хроматографией при использовании белка А, иммобилизованного на носителе [48], позволяет легко, но более или менее тщательно очистить эти иммуноглобулины. Иммуноаффинная хроматография, используя очищенный иммобилизованный антиген, дает возможность производить очистку специфических антител белка при разделении фракции IgG или даже антисыворотки. [c.97]

Выбор pH буфера для хроматографии полипептидов, олигонуклеотидов пли белков должен послуншть оптимизации условий разделения, как было пояснено выше. Этот выбор можно провести для одного белка, подлежащего очистке, или (в случае фракционирования) для всего исходного препарата. В первом случае для подбора pH нужно располагать хотя бы грубо очищенным белком. Эмпирически подбор оптимального значения pH можно производить по следующей схеме. [c.290]

Применеиие. Ж х важнейший физ -хим метод исследования в химии, биологии, биохимии, медицине, биотехнологии Ее используют для анализа, разделения, очистки и выделения аминокислот, пептидов белков ферментов, вирусов, нуклеотидов, нуклеиновых к-т, углеводов, липидов, гормонов и т д, изучения процессов метаболизма в живых организмах лек препаратов, диагностики в медицине, анализа продуктов хим и нефтехим синтеза попупродуктов, красителей, топлив, смазок, нефтей, сточных вод, изучения изотерм сорбции из р-ра, кинетики и селективности хим [c.153]

Использование И. в. вместо гранулированных ионообменных смол создает во многих случаях существенные преимущества. Благодаря высокоразвитой активной поверхности И. в. скорость ионного обмена (как сорбции, так и десорбции) на них значительно выше (в 20— 30 раз). Повышенная гидрофильность волокон, полученных на основе гидрофильных полимеров (целлюлоза или поливиниловый спирт), обусловливает большую степень набухания И. в. и, следовательно, высокие скорости диффузионных процессов. Использование И. в. в виде тканей дает возможность рационализировать аппаратурное оформление процесса ионного обмена (применепие бесконечной ленты, фильтрпрессов с зарядкой ионообменной ткани). Ионообменные ткани могут применяться также в качестве мембран ионообменных. Возможно использование И. в. для хроматографич. разделения белков, для очистки нек-рых гормонов и др. Особое значение имеет использование И. в. для очистки сточных вод от ртути, фенола, никеля и др., для улавливания ценных металлов и иода из разб. водных р-ров, для разделения смесей ионов металлов. Так, И. в. из полимеров, содержащих фосфорнокислые группы, м. б. использованы для разделения смеси катионов Fe +, u +, Ni +, для улавливания ионов С1 +, U0 +, и +, Th + и др., разделения двухкомпонентных смесей катионов Bi + и РЬ +, Сц + и d + и др. И. в. могут использоваться как исходные продукты для сгтнтеза других типов волокон со специальными свойствами, напр, антимикробных волокон. [c.432]

Биоорганическая химия — раздел органической химии, сложившийся во второй половине XX в. Она изучает органические вещества, участвующие в процессах жизнедеятельности, метаболизма. биополимеры (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и т. п.), биорегуляторы (ферменты, гормоны, витамины и др.), а также синтетические биологические активные соединения (лекарственные препараты, ростовые вещества, гербициды и т. п.). В задачи б1юорганической химии входит изучение строения и синтез природных и синтетических биологически активных соединений, выяснение зависимости между их строением и биологическим действием, изучение их химических превращений внутри и вне организмов. Решение всех этих задач стало возможным только после появления современных физических методов разделения, очистки и исследования органических соединений. [c.504]

В этом случае применяемые органические растворители и их смеси необходимо рассматривать соответст еино с задачами разделения органических веществ оиределеиного химического состава, например, разделения смесей аминокислот, пептидов или белков, разделения смесей углеводородов, выделения витаминов, очистки антибиотиков и в других случаях, чаще всего применяют смеси нескольких растворителей, что обеспечивает весьма дифференцированное и четкое разделение отдельных хсо.мнонентов смеси, зачастую очень близких по хилга-ческим и физическим свойствам. [c.397]

В первой и второй главах практикума даются краткие сведения общего характера о методах выделения, разделения, очистки и идентификации индивидуальных соединений. В препаративной части приведены эти методы в приложении к представителям отдельных классов, причем такие вещества, как белки, нуклеотиды, полисахариды и другие биополимеры, не включены в перечень работ. [c.10]

С другой стороны, методы исследования структуры белков продолжали оставаться слишком грубыми. Химики еще не могли оперировать с нативными (нетронутыми) молекулами белков. Очень важным было то, что полученные и изученные продукты разложения не охватывали всей молекулы белка. Огромная часть молекулы бесследно терялась на различных промежуточных этапах разделения и очистки. Господствовало убеждение, что белки, которые подвергались анализам, это далеко не те белки, которые существуют в организме. Э. Абдергальден, ученик и последователь Э. Фишера, писал по этому поводу Следует считаться с тем, что поскольку тот или иной белок не находится в организме в твердом состоянии, всегда возможна некоторая денатурация во время выделения белков и очистки выделенного продукта. Поэтому приходится учитывать возможность ряда отличий белка, находящегося в организме, от изучас мого [57]. [c.93]

Ассистент Сведберга Арие Вильгельм Каурин Тиселиус (1902— 1971), также швед, в 1923 г. разработал более совершенный метод разделения гигантских молекул, основанный на характере распределения электрического заряда по поверхности молекулы. Этот способ — электрофорез — оказался особенно важным при разделении и очистке белков. [c.129]

Процессы депарафинизации перестают сейчас быть средством очистки топлив, а становятся методами разделения топливных фракций. Выделенные из среднедистиллятных фракций парафиновые углеводороды используют в качестве сырья для получения белков в мииробиолопической промышленности. Для разделения [c.23]

Последние годы ознаменовались огромными успехами в изучении строения и функций важнейших биологически активных полимеров. Благодаря развитию новых методов разделения н очистки веществ (различные методы хроматографии, электрофореза, фракционирования с использованием молекулярных сит) и дальнейшему развитию методов рентгеноструктурного анализа и других физико-химических методов исследования органических соединений стало возможным определение строения сложнейших природных высокомолекулярных соединений. Изучено строение ряда белков (работы Фишера, Сейджера, Стейна и Мура). Установлен принцип строения нуклеиновых кислот (работы Левина, Тодда, Чаргаффа, Дотти, Уотсона, Крика, Белозерского) и экспериментально доказана их определяющая роль в синтезе белка и передаче наследственных признаков организма. Определена последовательность нуклеотидов для нескольких рибонуклеиновых кислот. Широкое развитие получили работы по изучению строения смешанных биополимеров, содержащих одновременно полисахаридную и белковую или липидную части и выполняющих очень ответственные функции в организме. [c.53]

Для разделения и очистки водорастворимых белков обычно применяется фракционное высаливание при помощи растворов нейтральных солей МаС1, MgS04, (N1-14)5804 и др. Отде- [c.388]

ИЗОЭЛЕКТРОФОКУСИРОВАНИЕ, метод разделения и анализа амфотерных в-в, гл. обр. белков, в электрич. поле в среде с изменяющимся в определ. направлении pH. В-ва при зтом смещаются к катоду или аноду до тех пор, пока каждое из них не достигнет зоны, pH к-рой совпадает с его изоэлектрич. точкой, и не сконцентрируется в ней ( фокусирование ). Градиент pH создают, помещая в электрич. поле смесь амфолитов с широким набором изоэлектрич. точек, напр, смесь полиаминов, замещенных в разл. степени карбоксиалкильными группами (т. н. амфолинов). Для стабилизации градиента разделение проводят в вертикальных колонках с градиентом плотности, наполненных сахарозой или глицерином, либо в слоях гелей (полиакриламида, се-фадексов). Метод обладает высоким разрешением и примен. для выделения и очистки от десятков миллиграммов до неск. граммов белков, идентификации (неск. мкг) и анализа их сложных смесей и т. д. [c.216]

Волокнистые целлюлозы с их лучшими гидродпиамичоскнми характеристиками более удобны на этих ранних этапах, когда экстракты вязки, объем их достаточно велик, а качество разделения фракций может быть еш е не очень высоким. Микрогранулированные целлюлозы, дающ ие примерно вдвое лучшие разрешения, чем волокнистые, следует предпочесть на более поздних этапах очистки белка. [c.288]

Примененве. Образование К. с. используют в экстракционных и сорбционных процессах разделения и тонкой очистки редких, цветных и благородных металлов, в аналит. химии (см. Комплексонометрия, Комплексоны). К. с. применяют в качестве селективных катализаторов разл. процессов хим. и микробиол. пром-сти, для создания окислителей на основе фторидов галогенов и благородных газов, в качестве источников Н и Oj на основе гидридов и кислородсодержащих соед., в медицине, в т. ч. в терапии разл. видов опухолей, в качестве источников микроэлементов в животноводстве и с. х-ве, для получения тонких покрытий на разл. изделиях микроэлектроники и для придания антикоррозионных св-в и мех. прочности, и т. д. В живых организмах К. с. присутствуют в виде витаминов, комплексов нек-рых металлов (в частности, Fe, Си, Mg, Мп, Мо, Со) с белками и др. в-вами. [c.471]

По технол. признаку П.с. делят на флотацшо ионов и молекул и флотацию дисперсий (см. Ф.ютация). Принципиальное различие между ними состоит в том, что при флотации ионов и молекул имеются две фазы р-р и пузырьки газа, а при флотации дисперсий-три пузырьки газа, мелкие твердые частицы и жидкий р-р. Возможна также классификация П.с. по выделяемым объектам выделение ионов электролитов (напр., выделение с применением ПАВ неорг. ионов из очень разб. р-ров с целью извлечения металлов или очистки воды от хим. и радиоактивных загрязнений) выделение ПАВ (напр., при разделении очень близких по строению ПАВ, таких, как додецилсулъфат и додецилбензолсульфонат На, при очистке от ПАВ пром. и бытовых стоков) выделение орг. в-в с низкой мол. массой (напр., с целью очистки воды) выделение орг. в-в с большой мол. массой (напр., разделение р-ров белков) микрофлотация коллоидных частиц и микроорганизмов (напр., с целью очистки стоков от вредных в-в). [c.453]

Низкомолекулярные П. применяют для отверждения эпоксидных смол (как таковые или в виде реакционноспособных полиамидаминов), как сырье для произ-ва аниоио-обменных смол, в качестве беззольных диспергаторов и модификаторов смазочных масел пентаэтиленгексамин-сырье в произ-ве сорбентов для разделения белков. Высокомолекулярные П.-флокулянты для бумажного произ-ва и очистки воды, активные компоненты для алмазного шлифования оптич. стекла, используются в произ-ве влагоупрочняющих смол. [c.47]

Разделение на основе различной растворимости относится к наиболее старым методам выделения и очистки белков. При изозлектрическом осаждении разделение достигается благодаря минимальной растворимости глобулярного белка в изоэлект-рической точке (ИЭТ). Следует обратить внимание, что ИЭТ белков помимо прочего зависит от ионной силы раствора. ИЭТ некоторых белков приведены в табл. 3-6. [c.346]

Другими важными методами разделения и очистки белков являются злектрофо-рез и ионообменная хроматография. Оба метода основаны на различных свойствах частиц, несущих неодинаковый заряд. Величина и знак заряда для каждого белка характеризуются числом ионизируемых боковых групп аминокислотных остатков и, как в случае аминокислот (разд. 1.4.2), могут быть установлены из кривой титрования. Выше ИЭТ находится зона pH с отрицательным, а ниже. ИЭТ — зона pH с избыточным положительным зарядом молекулы. [c.350]

Белки, полученные с помощью различных методов разделения и очистки, считаются чистыми, если нх гомогенность доказьгвается появлением только одной белковой полосы, например, при диск-электрофорезе или характерной диффузионной константой или константой седиментации при ультрацентрнфугировании. [c.354]