Термостабильный белок

В большинстве случаев белки денатурируют при 50 — 60 С, а термостабильные белки — при температурах около 100 С. Температура, при которой 50% нативного белка подвергается денатурации, называется температурой перехода. Наглядным примером такого рода тепловой денатурации является свертывание белка при варке яиц. [c.103]

Уровень термостабильности белков с различными пространственными структурами значительно варьирует в зависимости от условий их структурообразования и участия в комплексах на высоких уровнях организации биосистем. Так, температура денатурации коллагена, важнейшего системного белка организма, лежит в [c.181]

Термостабильность белковых молекул можно повысить, внеся в них изменения, благодаря которым они дольше не разворачиваются при повышении температуры. Кроме того, такие термостабильные белки часто не разрушаются в органических растворителях и при нефизиологических условиях (например, при экстремальных pH). К значительному повышению стабильности белковой молекулы может привести образование в ней дополнительных дисульфидных связей. Основная проблема здесь заключается в том, чтобы эти связи не мешали нормальному функционированию белка. В одном из экспериментов при помощи олигонуклеотид-направленного мутагенеза были созданы шесть вариантов лизоцима фага Т4 с новыми внутри-цепочечными дисульфидными связями. Для этого два, четыре или шесть специфических аминокислотных остатков в полинуклеотидной цепи были заменены на остатки цистеина, в результате чего образовалась одна, две и три дисульфидных связи соответственно (табл. 8.2). [c.168]

Употребление хитозана в качестве носителя дает хорошие результаты, так как полученные препараты иммобилизованных ферментов обладают высокой каталитической активностью и устойчивостью к микробному воздействию наблюдается также существенное повышение термостабильности белков, иммобилизованных на хитозане. [c.12]

Неспецифическими компонентами ФТС являются два растворимых белка, ферменты I и HRr. Фермент I катализирует фосфорилирование фосфоенолпируватом (ФЕП) низкомолекулярного термостабильного белка НРг [c.60]

Кроме повышенной устойчивости к тепловой денатурации некоторые исследователи используют в качестве меры термостабильности белков значительную устойчивость их к денатурации такими соединениями, как мочевина, солянокислый гуанидин и додецилсульфат натрия. Но и в этом случае результаты исследований ие содержат достаточной информации о причине повышенной стабильности фермента и пе доказывают, что фермент устойчив при максимальной температуре роста соответствующего организма. Действительно, тщательное рассмотрение [c.260]

Значительная термостабильность белка протеазы представляет теоретический интерес она приближается к таковой у ряда видов термофильных бактерий и может быть объектом для сравнительного изучения структуры бедка. Кроме того, она имеет практическое значение - при использовании в отраслях производства, где отдельные стадии технологического процесса проходят при повышенной температуре. [c.70]

Возрастание устойчивости клетки в начале стресса скорее всего связано со стабилизацией белков за счет изменения их микроокружения (ионы металлов, субстраты, ионная сила). Н мезо-фильных и термофильных микробных клетках достоверно показана важная роль заряда макромолекул и ионных взаимодействий между ними для термостабильности белков. Видимо существенным является уменьшение числа сульфгидрильных групп цистеина, обычно расположенных на поверхности молекул белка и легко подвергающихся окис-лительно-восстановительным превращениям. Изменение в количестве ЗН-групп отражается не только на ферментативной активности молекул белков, но и их стабильности. [c.119]

Суммарные водорастворимые и термостабильные белки выделяли из мицелия и плодовых тел, прошедших низкотемпературную обработку в лабораторных условиях. [c.10]

По мере увеличения продолжительности закаливания до 9 суток интенсивность полос на электрофореграмме усиливается, что свидетельствует о накоплении соответствующих термостабильных белков в клетках растений озимой пшеницы. При помощи радиоизотопного метода и флюорографии показана низкотемпературная индукция синтеза белков с мол. массами 209, 196, 66 кД уже в течение первых суток. Следовательно, увеличение содержания термостабильных OR-белков в проростках озимой пшеницы при закалке лишь частично связано с индукцией синтеза новых полипептидов. Другие белки, накапливающиеся при закалке, синтезируются и при нормальной температуре. [c.15]

Дополнение проведенных модельных экспериментов полевыми опытами, в которых учитывается не только низкотемпературное воздействие, но и влияние целого комплекса факторов окружающей среды, позволило получить более полную информацию о синтезе и накоплении OR-белков. На данном этапе работы было проведено сравнение термостабильных белков, характерных для закаленного состояния растений озимой пшеницы, находящихся на различных стадиях онтогенеза, а также выявление возможных коррелятивных связей между накоплением и исчезновением термостабильных OR- [c.18]

Рис. 6. Термостабильные белки в побегах закаленных злаков, различающихся но морозоустойчивости.

Рис. 7. Флюорограмма термостабильных белков, синтезирующихся в обработанных (АБК) и необработанных АБК (К) проростках озимой пшеницы, ржи и кукурузы.

С денатурацией хорошо коррелирует протеолиз, т. е. гидролитическое расщепление белка с помощью протеолитических ферментов (Лин церштрем-Ланг). Чем выше термостабильность белка, тем труднее он расщепляется. Это важно, в частности, для лягушек — протеолиз коллагена коллагеназой происходит при утрате головастиком его хвоста. [c.121]

Результаты этого эксперимента показали, что термостабильность фермента повыщается при образовании новых дисульфидных связей, при этом наиболее термостабильным является белок с максимальным числом таких связей. Однако некоторые варианты (С, Е и F), будучи более термостабильными, чем нативный фермент или фермент псевдодикого типа , не обладают ферментативной активностью. Возможно, это обусловливается искажением конформации белковой молекулы при образовании дисуль-фидной связи между остатками 21 и 142. Хотя создание новых белков с помощью методов генной инженерии часто представляет собой эмпирический процесс (т. е. далеко не всегда бывает ясно, замены каких именно аминокислот позволяют получить наилучший вариант), описанный эксперимент показывает, что получение термостабильных белков с дополнительными дисульфидными связями вполне реально. [c.169]

Оценка чувствительности рекомбинантных белков к протеолитическому расщеплению показала, что существует положительная корреляция между термостабильностью белка и его устойчивостью к протеолитическому расщеплению. Полученные данные говорят о возможности создания термостабильньгх форм других ферментов путем замены несущественных остатков аспарагина. [c.170]

Выбор аминокислоты, подлежащей замене, как правило, производится с учетом ее роли в функционировании белка. Данные об этом получают в ходе генетических исследований или методом рентгеноструктурного анализа трехмерной структуры белка. Изменяя специфические сайты или целые участки белковой молекулы, можно повысить термостабильность белка, изменить его чувствительность к pH, специфичность, аллостерическую регуляцию, потребность в кофакторе и другие свойства. Так, термостабильность триозо-фосфатиозомеразы удалось повысить, заменив аминокислоты в двух позициях. Этот подход можно использовать как для придания новых свойств уже существующим белкам, так и для создания уникальных ферментов. [c.175]

Транслокация группы. При транспорте этого типа молекула химически модифицируется поглощается, например, сахар как таковой, а внутрь клетки он поступает в фосфорилированной форме. Фруктоза, глюкоза, маннитол и родственные вещества поглощаются с помощью фосфотрансферазной системы, зависимой от фосфоенолпирувата. Эта система состоит из неспецифического и специфического компонентов. Неспецифический компонент-это термостабильный белок, который при участии фермента I, находящегося в цитоплазме, фосфорилируется фосфоенолпируватом. Второй компонент-находящийся в мембране инду-цибельный фермент II, специфичный для того или иного сахара он катализирует перенос фрсфата с термостабильного белка (ТБ) на сахар во время транспорта последнего через мембрану [c.260]

Рис. 4. Электрофорез в ПААГе с ДДС-Na (А) и вестерн-блоттинг с антителами на дегидрины и RAB (Б) термостабильных белков, накапливающихся в узлах кущения растений озимой пшеницы в период осенней адаптации.

Степень термостабильности белка и его поведение при денатурации зависит от свойств доменов, которые связаны с участками повышенной плотности в глобулярных белках (Макаров, 1996). Распределение зарядов и дипольных моментов в пространстве глобул влияет на размеры кооперативных областей — энергетических доменов. Перераспределение зарядов под действием условий среды приводит к изменению размера домена и свойств белка. Путем точечных мутаций можно заменять отдельные аминокислоты белка и тем самым влиять на распределение зарядов в критических точках, ответственных за термостабильность. Так, замена гистидина в тетрацитохроме в лиганде атома железа на остаток метионина привела к направленной модификации и увеличению термостабильности белка за счет связи железа с серой метионина. [c.182]

I находится под контролем двух термостабильных белков-ингибиторов. Ингибитор 1 фосфорилируется сАМР-зависимой протеинкиназой ингибитор 2, являющийся, по-видимому, субъединицей неактивной фосфатазы, также подвергается фосфорилированию—предположительно киназой-3 гликогенсинта-зы. Фосфорилирование обоих ингибиторов ведет к активации фосфатазы. Действие ряда фосфатаз направлено на некоторые специфические остатки так, существуют фосфатазы, отщепляющие фосфат от фосфорилированных остатков тирозина. [c.166]

Исключительное положение среди живых существ занимают термофильные бактерии, имеющие оптимум роста при 60—80°С и выше. Возможность развития этих бактерий при высоких температурах обусловливается термостабильностью белков. Например, экстремальный термофил Thernius aquati us обладает эно-лазой с оптимумом действия при 90°С. [c.360]

Так как для глицеральдегид-З-фосфат — дегидрогеназы из В. stearothermophilus создана молекулярная модель, основанная на данных рентгеноструктурного анализа, в ближайшем будущем должно появиться больше сведений о возможных структурных изменениях этого фермента. Можно ожидать, что исследования кристаллов белков с помощью рентгеноструктурного анализа сыграют решающую роль в выяснении структурных различий между мезофильными и термофильными белками. Есть надежда, что такой анализ позволит более глубоко проникнуть в тонкую структуру белков и выявить те особенности этой структуры, которые сообщают внутреннюю термостабильность белкам облигатных и кальдоактивных термофилов. Однако создается впечатление, что в некоторых случаях молекулярный механизм (или механизмы) термофилии может, по-видимому, выходить за рамки этих кажущихся окончательными критериев и для его понимания потребуются более детальные исследования, такие, как ступенчатая тепловая денатурация, осуществленная на рибонук-леазе, моделирование внутриклеточной среды и генетические манипуляции. [c.310]

Два термостабильных белка, выделенных из сердца собаки, модулируют активность протеинкиназы. Один стимулирует активность сСМР-зависимой протеинкиназы, а другой ингибирует сАМР-зависимую протеинкиназу. Недавно были описаны дополнительные модуляторы активности этих киназ и внутриклеточной концентрации циклических нуклеотидов. Высокоочищенный термостабильный Са +-связывающий фосфопротеид из мозга активирует как аденил-циклазу, так и циклонуклеотид—фосфодиэстеразу. [c.368]

Рис. 1. Накопление термостабильных белков при закаливании проростков озимой пшеницы сорта Заларинка в течение 9 суток. Электрофорез проводили в 13%-ном ПААГе в присутствии ДДС-Na. На трек наносили по 15 мкг белка. Белки окрашены Кумасси К-250. Справа указаны молекулярные массы термостабильных СОК-полипептидов озимой пшеницы. 1, 3, 5, 7,9- первые, третьи, пятые, седьмые, девятые сутки закаливания при 4 С.

Для изучения внутривидовых особенностей синтеза и накопления обнаруженных СОК-полипептидов был проведен анализ суммарных и термостабильных белков, выделенных из проростков яровой пшеницы сортов Ангара-86, Тюменская-80, Ролло, Дротт и озимой пшеницы сортов Заларинка, Безостая-1 и Иркутская озимая [c.16]

Рис. 2. Термостабильные белки, выделенные из контрольных (А) и закаленных (Б) проростков различающихся по морозоустойчивости сортов пшеницы вида Т. aestivum.

В результате исследований выяснилось, что обнаруженная группа дегидринов и RAB-белков с мол. массами 209, 196, 66, 50 и 41 кД характерна как для закаленных в лаборатории проростков, так и для разновозрастных растений, прошедших закалку в полевых условиях (рис. 4, А). Вероятно, активация синтеза данной группы СОК-белков, не связана с фазой развития растений. Однако их содержание гораздо выше в узлах кущения озимых злаков, чем в проростках, что тесно связано с морозостойкостью этих органов, отмеченной многими исследователями (Houde et al., 1992 Antikainen et al,, 1997), Осенняя адаптация растений вызывала увеличение содержания термостабильных полипептидов. Причем растения морфологически более развитые (посев 15 августа) содержали наибольшее количество термостабильных белков. Это объясняется тем, что начальная температура развития растений раннего срока (посев 15 августа) была более высокой, а продолжительность осенней вегетации более длительной, что способствовало активному накоплению полипептидов, характерных для закаленного состояния. Состав электрофоретических фракций, соответствующих этим белкам, не менялся на протяжении всего осенне-зимнего сезона. Тем не менее, при помощи высокочувствительных иммунохимических методов было зарегистрировано изменение спектра дегидринов и RAB-полипептидов, сопровождающееся накоплением низкомолекулярных белковых фракций (рис, 4, Б), [c.19]

Рис. 5. Денситограммы термостабильных белков, выделенных из узлов кущения разновозрастных растений озимой пшеницы в апреле (пробы от 16.04).

При изучении межвидовой снецнфнчностн синтеза н накопления термостабильных OR-нолинентидов было проведено сравнение спектров термостабильных белков, характерных для закаленного состояния растений озимой пшеницы, ржи и кукурузы. Сравнительный анализ выявил преимущественное накопление высоко- и среднемолекулярных СОК-белков в морозоустойчивых злаках (рис.6). Причем у ржи и озимой пшеницы обнаружены сходные но молекулярным массам группы белков - 209, 50 и 41 кД. [c.23]

С митохондриями при дегидратации клетки ассоциируют два дегидрина с молекулярными массами 52 и 63 кД. Количество дегидринов, связывающихся с митохондриями при этих воздействиях, больше у более устойчивого вида растений. В адаптации клеток злаков к низкой температуре участвуют также RAB-белки, значительная часть которых является дегидринами. Несколько RAB-белков ассоциируют с митохондриями злаковых при низкой температуре. Стоит отметить митохондриальный RAB-белок с массой 103 кД, который накапливался при низкой температуре у пшеницы и ржи (морозоустойчивых видов), но не у кукурузы. При деадаптации растений происходит снижение количества термостабильных белков, высокое содержание которых характерно для закаленного состояния - дегидринов и RAB-белков. [c.51]

Изучают термостабильность лактатдегидрогеназы из разных источников, нагревая фермент (растворимая клеточная фракция) при 60°С в течение 10, 20, 30 мин. Оценивают защитный эффект 0,5 мМ НАДН от термоинактивации. С целью учета стабилизирующего влияния на лактатдегидрогеназу других белков цитозоля в качестве объекта исследования используют растворимую клеточную фракцию в разведении 1 7 и 1 200. [c.339]

В 1904 г. Гарден и Ионг показали, что бесклеточный сок > дрожжей теряет после диализа способность сбраживать глюкозу в спирт и двуокись углерода. По-видимому, процесс сбраживания зависел от наличия какого-то низкомолекулярного вещества, способного проходить через поры мембраны для диализа. Брожение могло быть востановле-но добавлением концентрированного диализата дрожжевого сока или прокипяченного сока дрожжей (в котором ферментные белки были разрушены). В конце концов было установлено, что термостабильный материал, который Гарден и Янг назвали козимазой, является смесью неорганического фосфата, тиаминдифосфата и NAD. Однако NAD не был охарактеризован вплоть до 1935 г. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология