Денатурирующие агенты факторы

Основания нуклеиновых кислот, несмотря на их большие дипольные моменты, гидрофобны. Действительно, их растворимость в воде обычно мала (т. е. взаимодействие их молекул между собой в твердой фазе сильнее, чем с молекулами воды) и возрастает при добавлении к воде таких веществ, как спирты, которые повышают растворимость гидрофобных соединений в воде. Растворимость аденина в воде возрастает с увеличением углеводородного заместителя в добавляемых спиртах, амидах, мочевинах и карбаматах, причем солюбилизирующая способность коррелирует с ростом эффективности этих соединений в качестве денатурирующих агентов для ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) [8]. Таким образом, одним из факторов, способных вызывать денатурацию ДНК, является такое изменение в природе растворителя, при котором он начинает предпочтительно взаимодействовать с основаниями нуклеиновых кислот, становящимися при денатурации более доступными. Это подтверждается экспериментально повышением растворимости и понижением коэффициента активности оснований нуклеиновых кислот в таких растворителях. [c.305]

Денатурирующими агентами могут быть различные химические факторы кислоты и щелочи, изменяющие реакцию среды белковых растворов, выходящую за пределы значения pH от 3 до 10, т. е. лежащего вне зоны устойчивости белковых молекул разные легко гидратирующиеся соли, которые могут не только высаливать белки, по и денатурировать их в этом отношении остается справедливым лиотропный ряд для анионов Гофмейстера, в котором роданид и близлежащие к нему анионы вызывают денатурацию, в противоположность сульфатному концу ряда органические растворители, например ацетон, этиловый и метиловый спирты и др., снимающие водную оболочку у белков соответствующие окислители, производящие разрыв дисульфидных мостиков в белковой молекуле гуанидин и карбамид (мочевина), изменяющие количество водородных связей и, следовательно, конфигурацию белка (как бы производят плавление его комплексной спиральной структуры) и др. [c.209]

Гибкость активного центра фермента. Активные центры ферментов расположены в шарнирных сайтах между двумя доменами. Эти сайты более лабильны, чем другие участки белковой макромолекулы, поэтому активные центры обладают повышенной чувствительностью к денатурирующим агентам, физическим факторам и протеолитическим воздействиям. Гибкость структуры активного центра является фактором, увеличивающим эффективность каталитического акта. Мгновенные переходы от одного конформацион-ного состояния к другому, обусловленные гибкостью активного центра, являются обязательным условием реализации максимальной ферментативной активности. [c.69]

Денатурация. Денатурацией называют процесс разрушения двухцепочечной вторичной структуры ДНК. В прошлом было не вполне ясно, обязательно ли при этом происходит разделение цепей. Можно легко представить себе разрушение двухцепочечной структуры ДНК и без разделения цепей. После того как денатурация произошла, целый ряд факторов мешает спонтанному восстановлению структуры, т. е. спариванию комплементарных оснований и образованию спирали, характеризующейся теми же параметрами, что и исходная. Денатурирующие агенты часто вызывают и более глубокие изменения, например нагревание приводит к уменьшению числа пуриновых оснований в полинуклеотидных цепочках. [c.319]

Как следует из предыдущего обсуждения, эффективность электрофоретического разделения зависит от многих факторов, в том числе от суммарного заряда молекул, ситового эффекта используемого для электрофореза носителя, присутствия денатурирующих агентов и т. п. Благодаря такой вариабельности электрофорез обладает исключительно высокой разрешающей способностью. Однако при исследовании сложной смеси, состоящей из многих белков (а такие исследования приходится проводить довольно часто) некоторые белковые зоны могут перекрываться. В подобных случаях электрофорез во втором направлении может привести к более полному разделению анализируемых веществ, и этот принцип лежит в основе методов двухмерного электрофореза. [c.227]

В данной главе следует особенно подчеркнуть важность вторичной структуры белков и факторов, которые стабилизируют или -ослабляют ее. Это тем более необходимо, что, не зная строения белков и стабилизирующих или денатурирующих агентов, трудно понять механизм действия ферментов. Кроме того, эта целостная концепция макромолекулярных форм облегчает понимание важного аспекта современной теории наследственности и функции генов. Далее, это важно для любого, кто связан (пусть даже отдаленно) с медицинской химией, так как помогает понять, насколько сильно зависит жизнь от таких, казалось бы незначительных, факторов, как водородная связь и pH. [c.330]

В случае РНК, обладающих жесткой вторичной структурой (содержащих одно- и двухцепочечные участки), электрофоретическая подвижность в геле зависит не только от размеров их молекул, но и от их состава и нуклеотидной последовательности. Этот эффект может быть использован в практических целях, особенно при попытке разделить одинаковые по размерам, но различающиеся по нуклеотидному составу виды РНК. В этом случае можно варьировать содержание денатурирующего агента в геле либо даже вообще исключить денатурирующие факторы. С другой стороны, чтобы с помощью гель-электрофореза определить молекулярную массу РНК, необходимо предварительно разрушить ее вторичную структуру. [c.178]

Подводя итог развитию представлений о стабильности белковой молекулы в 1950-1960-е годы, следует прежде всего отметить некоторый от юд от господствующей прежде концепции о пептидной водородной связи как решающего или даже единственного фактора, ответственного за структуру белка. Полученный в этот период большой экспериментальный материал по структуре глобулярных и фибриллярных белков и синтетических полипептидов не мог быть объяснен только на основе такой концепции. Опытные данные свидетельствовали о чрезвычайной чувствительности конформации пептидного остова к природе остатков, их последовательности, растворителю, температуре, значению pH, длине цепи и т.д. Более того, был получен целый ряд факторов, прямо противоречащих концепции об определяющей роли пептидных водородных связей. Например, обнаружено, что слабополярные органические растворители являются сильными денатурирующими агентами. Между тем, они значительно меньше ослабляют пептидную водородную связь, чем вода, и, следовательно, с позиции указанной концепции можно было бы ожидать увеличения стабильности нативной конформации, а не ее разрушения, как это имеет место. [c.242]

Легкие воздействия приводят к незначительным нарушениям структуры, восстанавливающейся по устранении воздействия, — это обратимая денатурация. Более сильное и длительное воздействие заканчивается необратимой денатураг ией. Денатурирующими агентами могут быть концентрированные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, алкалоиды и другие вещества, а также ряд физических факторов температурный (нагревание выше 60° С или м югократное чередование замораживания и оттаивания), [c.183]

Регуляция путем ингибирования. Ингибирование ферментов может быть необратимым и в этом случае вызывается обычно внешними факторами, например, нагреванием, ядами, денатурирующими агентами. Примеры необратимого ингибирования - действие диизопропилфторфосфата на сериновые ферменты, связывание гидроксильных или тиоловых групп в активном центре ионами тяжелых металлов, например при взаимодействии пдра-хлормеркурибензоата с 8Н-группами остатков цистеина в АЦ фермента. Действие необратимых ингибиторов не регулируется. [c.34]

Общие положения. Если растворы ДНК, имеющие исходное значение pH, близкое к нейтральному, и содержащие противоионы с умеренной ионной силой, подвергнуть действию некоторых факторов, то молекулы ДНК претерпевают ряд структурных (конформационных) изменений, иногда обратимых, а иногда необратимых. Такими факторами могут служить повышение температуры, добавление гидроксильных или водородных ионов, удаление противоионов или прибавление различных органических реагентов (спиртов, гликолей, амидов, алифатических и гетероциклических аминов, замещенных производных мочевины, фенолов, сульфоксидов и т. д.), а также некоторых анионов ( I3 O2, NS , С10 ). Конформационные изменения ДНК по аналогии со сходными процессами в белковой химии (см. гл. IV) были названы денатурацией, а факторы и агенты, вызывающие этот процесс,— денатурирующими факторами или агентами. Любая из гидродинамических или оптических характеристик макромолекулы (s , [т]], Rq, h, [а] и т. д.) может быть использована для того, чтобы качественно оценить процесс денатурации. Если же необходимо различать только два состояния — нативное и денатурированное — то, пользуясь тем или иным показателем, можно исследовать процесс также и количественно. Агенты, относящиеся к различным классам, часто являются как бы взаимно комплементарными по своему денатурирующему действию. Так, например, при добавлении некоторых денатурирующих агентов температура, при которой наступает денатурация, понижается аналогичным образом влияет и уменьшение ионной силы при повышенной температуре концентрация денатурирующего агента, необходимая для получения желательной степени денатурации, оказывается более [c.148]

Денатурация белков — это разрушение третичной и частично вторичной структур путем разрыва дисульфидных и слабых нековалентных взаимодействий (водородных, ионных, гидрофобных), сопровождающееся потерей функции белка. Иными словами, денатурация — это потеря нативной структуры. При денатурации не разрываются пептидные связи, т.е. первичная структура сохраняется. Денатурацию белков вызывают любые агенты, действующие на нековалентные взаимодействия. При этом белок выпадает в осадок, если теряются основные факторы устойчивости — заряд и гидратная оболочка. Если после удаления денатурирующего агента восстанавливается нативная структура белковой молекулы, то это явление называется ренатурацией (ренативацией). В пищеварительном тракте денатурация пищевых белков соляной кислотой приводит к доступности пептидных связей для ферментативного гидролиза первичной структуры (пепсин в желудке трипсин, химотрипсин, карбоксипеп-тидазы в двенадцатиперстной кишке дипептидазы, трипептидазы и аминопептидазы в тонком кишечнике). [c.37]

При анализе методов, используемых для выделения клеточных рецепторов, обращает на себя внимание стремление к применению максимально щадящих методов на стадии элюции рецептора с сорбента. Так, применение сорбентов с иммобилизованными лактинами для очистки рецептора инсулина продиктовано прежде всего стремлением избежать воздействия на рецепторный белок растворов с низкими значениями pH, концентрированных растворов амидов (мочевина) или других денатурирующих белок веществ. В то же время в кислой среде (или с применением денатурирующих агентов) производится элюция с иммобилизованных лигандов (антигены или гаптены) различных по специфичности антител, не приводящая к их инактивации. Различие подходов к способам элюции клеточных рецепторов и антител (иммуноглобулины) с иммобилизованных лигандов, выбранных эмпирическим путем, связано с конформационнон лабильностью рецепторных белков. Так, для ряда изученных к настоящему времени рецепторов (например, рецептор для эпидермального фактора роста) характерны выраженные изменения конформации при переходе из нейтральной в слабокислую среду (см. гл. 3). [c.11]

Существует много разнообразных способов стабилизации белков и, в частности, ферментов, которые можно представить в виде трех основных типов 1) воздействия преимущественно физического и физико-химического характера. Здесь часто дело сводится к выбору условий, при которых либо не происходит денатурации, либо она значительно замедляется 2) воздействия преимущественно химического характера, при которых под влиянием определенного химического агента происходит изменение макроструктуры белка, связанное с повышением ее устойчивости (упрочнением). Такие вещества защищают молекулу белка от разных денатурирующих факторов, в частности от влияния многих денатурирующих химических веществ 3) воздействия, ослабляющие постденатурационные превращения, т. е. предохраняющие белок [c.162]

Митохондриальные факторы, усиливающие гликолиз, не могли образоваться в момент препаративной обработки тканей, так как они были получены нами без повреждения структуры митохондрий и без применения каких-либо химических агентов, способных к денатурирующему воздействию. Эти усиливающие вещества выделяются самими митохондриями, секретируются ими и могут быть изолированы из секрета митохондрий в нативном состоянии. [c.116]

Систематические исследования по оптимизации элюирования белков с алкил-агароз выявили множество факторов, влияющих на элюирование были найдены агенты, понижающие полярность, специфические деформаторы , мягкие детергенты кроме того, изучалось влияние концентрации денатурирующих веществ, изменения pH, температуры, ионной силы и состава буфера. Поскольку доступность гидрофобных положений на поверхности белка обусловлена, по-видимому, его конформацией, а удерживание белков на алкилагарозах зависит в основном от липофильности, размера, формы и локализации этих положений, то способы элюирования, описанные выше, могут приводить либо к непосредственному разрушению гидрофобных взаимодействий между адсорбентом и белком, либо к изменению конформации белка, либо к комбинации обоих эффектов. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология