Спектр поглощения белков

Заметим, что именно аминокислоты фенилаланин, тирозин и триптофан обусловливают спектры поглощения белков в ультрафиолетовой области спектра. Обычно считают, что максимум поглощения белков соответствует 280 нм. [c.30]

Рис. 1.2. Сравнение спектров поглощения РНК, вируса, содержащего 20% РНК, и типичного белка. Концентрация растворов РНК и вируса — 1 мг/мл, раствора белка — 10 мг/мл. Обратите внимание на плечо в спектре поглощения белка в области 290 нм, обусловленное поглощением триптофана

Основные компоненты биологических мембран — белки и фосфолипиды — обладают сильным поглощением в УФ-области спектра. Поглощение белков обусловлено двумя основными процессами — переходом с несвязывающей на разрыхляющую орбиталь в пептидных группах, а также переходами со связывающей на разрыхляющую орбиталь в ароматических аминокислотах. УФ-спектры липидов наблюдаются из-за поглощения сопряженных диеновых и ено-льных групп, а также кетонов. Поэтому изменения в спектрах поглощения липидов дают информацию, например, о ходе реакций перекисного окисления липидов. [c.116]

Ультрафиолетовый спектр поглощения белков иногда подвергается небольш им изменениям при значениях pH, отличающихся от тех, при которых происходит ионизация фенольных групп . [c.114]

Многочисленные белки связывают ионы металлов. Некоторые из них действуют как биологические хранилища металлов, в то время как другие служат для их транспорта. Ферритин запасает железо, главным образом в печени и селезенке, в виде оксигидро-ксифосфата Fe(HI) с приблизительным составом Fe(OOH)s, FeO, РО4Н2. Это соединение образует ядро диаметром 7 нм, окруженное 24 белковыми субъединицами, давая в результате сферическую молекулу общим диаметром около 12 нм. Трансферин, с другой стороны, является белком плазмы, переносящим ионы Fe + и Си +. Имеются данные, что в состав центра связывания металла входят тирозин и гистидин. Так, в спектре поглощения белка и-меется пик при 465 нм, соответствующий переносу заряда между фенолят- и Ре +-ионами. [c.561]

Одним из наиболее распространенных методов исследования ориентированных пептидных цепей является метод инфракрасного дихроизма. При этом регистрируют спектры поглощения белка для двух взаимно перпендикулярных направлений поляризации падающего света. В одном случае вектор напряженности электрического поля параллелен пептидным цепям, а в другом — перпендикулярен им. Такая пара спектров для ориентированных фибрилл инсулина приведена на рис. 13-3. Считается, что молекулы инсулина находятся в этом случае в р-кон-формации и уложены поперек оси фибриллы (кросс-р-структура). Таким образом, когда вектор напряженности электрического поля параллелен оси фибриллы, он перпендикулярен пептидным цепям. Поскольку полоса амид I определяется прежде всего колебаниями карбонильной группы, которые в -структуре перпендикулярны пептидным цепям, интенсивность этой полосы больше для случая, когда вектор напряженности электрического поля тоже перпендикулярен пептидным цепям, чем для случая, когда этот вектор им параллелен (перпендикулярен оси фибриллы рис. 13-3). То же самое справедливо и для полосы амид А, которая определяется в основном растяжением связи N—Н. Дихроизм полосы амид П носит противоположный характер, поскольку здесь определяющую роль играет изгиб N—Н-связи, который осуществляется в пределах плоскости пептидной группы, но происходит в продольном направлении. [c.12]

Одна из белковых боковых цепей, обладающая поглощением в ультрафиолете, а именно фенольная боковая группа, имеет протон, способный диссоциировать. Поэтому в зависимости от значения pH среды ультрафиолетовые спектры поглощения белков обычно претерпевают заметное превращение, которое происходит где-то в щелочной области pH (в воде чаще всего при рН=10—13). Это превращение соответствует реакции [c.113]

Располагая спектром поглощения белка или полипептида и зная групповые частоты, можно установить лишь наличие соответствующих групп в их молекуле. Измеряя оптическую плотность при этих частотах, можно было бы, при соответствующей калибровке, провести количественное определение этих групп. Однако строение белков изучено пока еще недостаточно, что затрудняет точный анализ. Поэтому основным приемом исследования являются количественные измерения поглощения поляризованного инфракрасного света ориентированными образцами полимеров. Эти измерения позволяют определить пространственное расположение химических связей в молекулах белков и полипептидов. [c.109]

Для решения последней задачи очень удобны микрофотометры, автоматически записывающие микрофотограммы в виде кривой, характеризующей поглощение. На рис. 19 (на вклейке) изображен спектр поглощения белка миозина в ультрафиолетовом свете, полученный при помощи кварцевого спектрографа. В правой части спектра видна светлая полоса, свидетельствующая об избирательном поглощении в этой части спектра. При помощи микрофотометра была получена микрофотограмма этой части спектра в виде кривой. Микрофотограмма спектра отчетливо показывает ряд тонких деталей спектра, которые незаметны или мало заметны при рассматривании снятого на фотопластинку спектра. [c.40]

Ультрафиолетовые спектры поглощения белков в области между 2500 и 3000 А еще более просты . Поглощение в этой области почти полностью обусловлено индольными боковыми цепями триптофана и фенольными боковыми группами тирозина. Фенильные боковые группы фенилаланина тоже поглощают излучение в этой области, но их молярное поглощение намного меньше. Спектры белков гораздо ближе к спектрам, полученным при суммировании спектров боковых цепей, входящих в состав белка, чем в случае нуклеиновых кислот. Спектр белка обычно слегка смещен (приблизительно на 30 А) в сторону больших длин волн, но отдельные различия так малы, что поглощение в области соответствующих длин волн может быть использовано при анализе числа боковых цепей триптофана и тирозина . Относительно малая разница между спектрами белков и спектрами входящих в них боковых цепей, вероятно, означает, что боковые цепи неупорядочены. Это согласуется с выводами, сделанными ранее на основании рентгенографических данных. Небольшие различия в спектрах, которые нередко наблюдаются, могут просто отражать различие в окружении [c.112]

Хорошо известно, что облучение ультрафиолетовым светом вызывает разнообразные химические и физические изменения белков. Так, например, в результате облучения изменяется вязкость растворов белков и их оптическое вращение, спектр поглощения белков в УФ-области, pH растворов и их поверхностное натяжение, электропроводность и молекулярный вес белков. К числу некоторых химических изменений, которые можно непосредственно наблюдать, относятся окисление и восстановление, образование аммиака, уменьшение количества сульфгидрильных групп, расщепление дисульфидных связей и разрыв водородных связей [253]. Особый интерес вызывает влияние ультрафиолетового облучения на вязкость растворов белков, па сшивание их и на образование потенциальных реакционноспособных центров, на которых может инициироваться привитая сополимеризация. [c.437]

Легче интерпретировать дихроизм п—я -переходов карбонильных соединений. В данном случае имеется набор правил, известных как правила октанта, которые позволяют предсказывать знак и величину КД простых соединений [47]. Разработан также теоретический подход к анализу КД-спектров и спектров поглощения белков в высокоэнергетической УФ-обла-сти. В пределах регулярной р-струк-туры, а-спирали и кристаллических областей электронные переходы соседствующих друг с другом амидных групп могут быть связаны, в результате чего имеет место делокализация возбуждения. Такая делокализация (экситон) приводит к расщеплению (давыдовскому расщеплению) на два перехода с различающимися энергиями и направлением поляризации [7, 44]. Так, полоса поглощения амидной группы с тах = 52 600 см- в случае а-спирали расщепляется на две компоненты с Vmax=48 500 и 52 600 см . Кроме того, низкоэнергетические я—п - и п—я -переходы весьма близки по энергии, что может приводить к формированию состояния, представляющего смесь двух указанных состояний с появлением вращательной силы в я—я -полосе, знак которой противоположен знаку вращательной силы в п—я -полосе (см. работу [44]). И знак, и интенсивность КД-полос зависят от конформации соединения, что позволяет четко различать а-спирали, -структуры и статистический клубок. В водных растворах измерения проводят при длинах волн, простирающихся вплоть до вакуумного ультрафиолета, т. е. до волновых чисел - бООООсм [48]. [c.26]

Однако, так же как для модели Эванса и Джерджели, ширина запрещенной полосы между зоной проводимости и верхней заполненной зоной (их всего четыре) оказалась для цепочки большой — 5 эв. Было показано, что эта величина практически не изменяется с изменением числа звеньев в цепи от тримера до полимера. Можно сомневаться, что ширина запрещенной зоны для белков равна точно 5 эв (она может быть и больше, так как пептидные группы, соединенные водородными связями в а-спиралях, располагаются под некоторым небольшим углом), однако основной вывод о сравнительно большой ее ширине не может сейчас вызвать сомнений. Спектр поглощения белка сдвинут в ультрафиолетовую область. В то же время многие данные свидетельствуют о том, что собственная проводимость молекулярных кристаллов наблюдается тогда, когда в оптическом спектре молекулы имеется переход с энергией около 1 эв [111]. [c.293]

Спектрофотометрическое титрование комплексов железа и меди с сидерофилином также показало значение тирозильных остатков в металлсвязывающей функции белка [75, 76]. В дифференциальных спектрах поглощения белка в ультрафиолетовой области в присутствии щелочи по сравнению со спектрами при нейтраль- [c.346]

На минимум иоглощения белков, наблюдаемый приблизительно ири 248 нм, оказывает большое влияние примесь нуклеиновой кислоты, а минимум спектра поглощения нуклеиновых кислот, лежащий вблизи 228 нм, служит еще более чувствительным индикатором примеси белков (все белки сильно поглощают в этой области) [141]. Особенности кривой поглощения белков при нейтральном значении рИ и те изменения в характере этой кривой, которые происходят под влиянием щелочи, добавленной до концентрации 0,1 М, можно использовать для идентификации и количественного определения в них тирозина и триптофана [131]. По характеру спектра поглощения белков и нуклеиновых кис.лот можно судить таки<е и об их конформации. Так, денатурация белков обычно сопровождается заметными изменениями их спектра поглощения (главным образом незначительный сдвиг максимума поглощения в сторону более коротких длин волн). По спектру поглощеиия можно судить и о состоянии нуклеиновых кислот (гипер- и гинохром-ный эффекты). При этом в зависимости от температуры и ионной силы различия в поглощении между ними соста-в.ляют 20—40%. И наконец, определение характерных спектров поглощения компонентов нуклеиновых кислот используется в большинстве методов идентификации и количественной оценки этих комионентов (см. разд. А гл. VI). [c.59]

Ароматические аминокислоты — тирозин, фенилаланин и триптофан — обусловливают наличие максимумов в электронных спектрах поглощения белков в УФ-области (Я ах 260 - 280 нм), на чем основан спектрофотометрический метод определения белка в растворах и биологических жидкостях. Цистин — диаминодикарбоновая кислота, образующаяся при окислении цистеина [c.48]

Причину селективности каналов нужно искать в особенностях их строения. Натриевые каналы, по всей видимости, представляют собой белковые образования. УФ-об-лучение инактивирует натриевые каналы, лричем максимум в спектре действия инактивации лежит при 280 нм, т. е. соответствует максимуму в спектре поглощения белков. Протеолитические ферменты, такие как проназа, папаин и фицин, гидролизуют тот участок натриевого канала, который ответственен за его инактивацию. По-видимому, белковую природу имеют и калиевые каналы. [c.167]

На основании приведенных примеров, казалось бы, можно заключить, что спектры поглощения белков в ближией УФ-области должны быть сдвинуты в сторону меньших длин волн по отношению к сумме спектров свободных аминокислот в водном растворе. В обла- [c.43]

Ввиду того что большинство веществ имеют характерные спектры поглощения, их можно идентифицировать и определить концентрацию с помощью адсорбционной спектроскопии. Контролируя поглощение веществ при повышении температуры, можно наблюдать переход спираль — клубок. Это объясняется тем, что по мере уменьшения полярности окружения хромофоров Vax и е возрастают. Эти же параметры возрастают, когда титруемые группы аминокислотных остатков белка заряжены. Следует учитывать, что мембранные белки являются труднорастворимыми в полярных растворителях. Это важно при использовании метода пертурбации растворителем — определение спектров поглощения белка в полярном и неполярном растворителях. Обычно используют растворители-пертурбанты, сос- тоящие из 80 % воды и 20 % вещества с пониженной полярностью. [c.120]

Метод пертурбации растворителем позволяет определить в результате регистрации спектров поглощения белка в полярном и неполярном растворителях, является ли аминокислота внутренней или внешней. Поскольку обычно представляет интерес определение структуры белка в водных солевых растворах (моделирующих нахождение белка в живой клетке), необходимо, чтобы неполярный растворитель сам по себе не вызывал конформаци-онных изменений, и это нужно всегда проверять другими методами, В действительности белки очень редко изучают в неполярных растворителях, так как большинство белков либо не растворяется, либо денатурирует в этих растворителях. В обычной практике используют растворитель, который на 80% состоит из воды, а на 207о—из вещества пониженной полярности. Некоторые стандартные смеси приведены в табл. 14-3. Эти растворители с пониженной полярностью называются растворителями-пертур-бантами. [c.400]