Комплексы металлов белка

Методы выделения нуклеиновых кислот. При изучении химического состава и строения нуклеиновых кислот перед исследователем всегда стоит задача выделения их из биологических объектов. В главе 2 было указано, что нуклеиновые кислоты являются составной частью сложных белков — нуклеопротеинов, содержащихся во всех клетках животных, бактерий, вирусов, растений. Нуклеиновые кислоты обладают сильно выраженными кислыми свойствами (обусловлены остатками ортофосфорной кислоты в их составе) и при физиологических значениях pH несут отрицательный заряд. Этим объясняется одно из важных свойств нуклеиновых кислот—способность к взаимодействию по типу ионной связи с основными белками (гистонами), ионами металлов (преимущественно с М "), а также с полиаминами (спермин, спермидин) и путресцином. Поэтому для вьщеления нуклеиновых кислот из комплексов с белками необходимо прежде всего разрушить эти сильные и многочисленные электростатические связи между положительно заряженными молекулами белков и отрицательно заряженными молекулами нуклеиновых кислот. Для этого измельченный путем [c.96]

Проблемы синтеза и распада хромопротеинов привлекают внимание как исследователей, так и практических врачей по двум основным причинам. Во-первых, вследствие широкого разнообразия биологически важных функций гемоглобина, хлорофилла и цитохромов, в молекулах которых центральную роль играет ядро порфирина, обладающее способностью координационно связываться с ионами металлов (см. главу 2). Во-вторых, изменения синтеза или распада порфиринов и соответственно их комплексов с белками приводят к нарушению жизненно важных функций и развитию болезней у человека и животных. [c.503]

Другие типы моноядерного комплексообразования в водных растворах включают связывание ионов металла белками или синтетическими полиэлектролитами. Эти системы удобно рассматривать, предположив, что ионы металла выступают в качестве лигандов по отношению к центральному полимеру [33, 67]. Комплексы могут также образовываться между двумя органическими ионами, например ионами анилиния и пикриновой кислоты [58], или между двумя белками. В окислительновосстановительном равновесии электрон можно рассматривать как лиганд, а состояние наивысшей степени окисления — как центральную группу [11, 45]. Смешанные моноядерные комплексы, которые содержат более одного типа лигандов, обсуждаются в гл. 18. [c.17]

В настоящей книге в основном рассматривается взаимодействие ионов металлов с простыми лигандами. Однако все большее значение придается исследованию взаимодействия ионов металлов с полимерными лигандами, синтетическими и натуральными, например белками. В общем случае можно говорить о двух механизмах взаимодействия противоионов с полимерными ионами [17, 18] а) физическое взаимодействие, которое имеет в основном электростатическую природу и соответствует образованию ионных пар в мономерных системах б) химическое взаимодействие, которое включает образование ковалентных связей, подобно образованию комплексов металл — лиганд в моноядерных системах. Неизбежно существование области перекрывания физического и химического типов взаимодействия, так называемой серой области. Она определяется природой как растворителя, так и любого из вводимых в систему ионов, поскольку структура полимера часто зависит не только от растворителя, но и от природы и количества всех ионов, присутствующих в растворе. В свою очередь конформационные изменения влияют на энергию и физического, и химического взаимодействия. [c.114]

Из 102 элементов периодической системы в живых организмах обнаружено не менее 60. Многие из них относятся к металлам и встречаются в живых клетках в виде разнообразных комплексных соединений. Уже давно стало ясно, что металлы, даже встречающиеся в живых тканях в крайне низких концентрациях (так называемые микроэлементы), и их комплексы — это не случайные примеси, а биологически важные компоненты клетки. Множество патологических нарушений, связанных с недостаточностью в клетке железа, меди, цинка, марганца, молибдена, кобальта, не говоря уже о более распространенных в живых тканях металлах кальции, магнии и др., имеют большое значение для биохимии животных и растений, а также для прикладных областей. Исследования биохимических процессов, в которых участвуют ионы металлов, представляют сравнительно новую, но уже вполне определившуюся и быстро развивающуюся область науки, называемую бионеорганической химией. К ней относится также и моделирование структурных и функциональных параметров природных комплексов металлов. Несмотря на значительные различия выполняемых физиологических функций, типов катализируемых реакций и структур реакционных центров, ферменты, являющиеся предметом исследования в бионеорганической химии, объединяет одна особенность— участие ионов металлов или в самом каталитическом акте, или в поддержании третичной или четвертичной структуры белка, необходимой для оптимального функционирования фермента. Это определяет известную общность подходов к изучению ферментов указанной группы и выбор некоторых методов исследования, заимствованных, с одной стороны, из арсенала энзимологии, а с другой - из химии координационных соединений. [c.5]

В предыдущих разделах были кратко рассмотрены причины значительно более поверхностного описания деталей стереохимии при рентгеноструктурном анализе белков по сравнению с описанием малых низкомолекулярных соединений. Однако для успешного исследования зависимости между структурой и активностью требуется более высокая точность структурных данных. Поскольку мы стремимся к более глубокому пониманию поведения активного центра или функциональных областей этих биологических макромолекул, необходимо повысить разрешающую способность дифракционных методов. Малые изменения конфигурации аминокислотных остатков в области центра связывания металла и изменения стереохимии комплексов металла в ходе каталитического процесса должны быть тщательно изучены, в особенности при исследовании ферментов, требующих участия иона металла. Как указывалось в разд. 1.2.1, описание этих структурных изменений позволяет определить стереохимическую природу электронных перестроек, происходящих при взаимодействии молекул субстрата и фермента и ответственных за каталитическое действие. [c.24]

Подробное исследование геометрии координации и соответствующей электронной структуры ионов металлов в белках с необходимостью требует рассмотрения аналогичных свойств простых координационных соединений ионов металлов. Хотя и не все комплексы металлов с аминокислотами и пептидами будут нам встречаться в дальнейшем изложении, между этими металлокомплексами существуют определенные геометрические соотношения, которые характеризуются замечательным постоянством [77]. Важно установить, выполняются ли эти соотношения, например относительные длины связей металл—лиганд, геометрические структуры комплексов металлов с имидазолом и т. д., в более сложных биологических системах. Значительные отклонения от постоянных геометрических соотношений будут свидетельствовать об искажении структуры и электронных свойств координационного центра в белке по сравнению с соответствующими комплексами с аминокислотами. [c.27]

Для каждого из указанных случаев сначала рассмотрим, что может и чего не может сделать небелковый комплекс металла, а затем сформулируем проблемы, которые надо разрешить. После этого перейдем к рассмотрению того, каким образом белки позволяют разрешить эти проблемы. Мы изложим также некоторые сведения о распространении, функциях и природе этих белков, которые необходимы для понимания их физиологической роли и места в биохимии, а также для того, чтобы показать, что природа нередко создавала совершенно различные пути для решения одних и тех же задач, например для связывания кислорода или удаления перекиси водорода из биологических систем. Такой подход потребовал рассмотрения ряда экспериментальных результатов с несколько иной точки зрения, чем это делалось в других обзорах, а отсюда — более детальное изложение ряда специальных вопросов. В конце гл. 7 —9 дается сводка основных выводов и аргументов, которые привели к этим результатам. Более общие выводы, касающиеся механизмов влияния белков на термодинамические и кинетические свойства комплексов переходных металлов, изложены в разд. 10.1, а затем [c.136]

Таким образом, различное искажение структуры двух металлокомплексов, участвующих в равновесии, комплементарные различия двух конформаций белка и изменение энергии сольватации — все эти факторы играют определенную роль в механизме регуляции белком химического равновесия, в котором участвует комплекс металла. Иными словами, для каждого белка надо рассматривать кооперативные изменения конфигурации, затрагивающие как ион металла и его ближайшее окружение, так и весь белок. То же самое, очевидно, можно сказать и о других равновесиях и других металлопротеинах. [c.174]

Как же связаны изменения конформации комплекса металла с лигандами, сопровождающие установление некоторых равновесий, с конформационными переходами белка Расширяя этот вопрос, нужно выяснить, каким образом белок связывает воедино равновесие, устанавливающееся при координации кислорода с одним из атомов железа, со вторым равновесием, на другом центре белка Наиболее характерный пример такого связывания воедино двух равновесий — гомотропное или гем-гемовое взаимодействие в гемоглобинах млекопитающих, которое приводит к 5-образной кривой [c.174]

Эти ферменты представляют собой идеальный объект для исследования. Они хорошо растворимы в воде и устойчивы в широком интервале pH без необратимой денатурации белка, в частности, в случае каталазы в интервале pH 2—11 [51]. Такую же стабильность по отношению к изменениям pH обнаруживает пероксидаза хрена [53]. К каталазам и пероксидазам относятся некоторые из наиболее термостабильных ферментов. Некоторые пероксидазы сохраняют активность даже при 90°С [197]. Интенсивные УФ-спектры железопорфирина (гема) предоставляют в руки исследователей очень удобный способ наблюдения за ходом реакции, а наличие только одного активного центра в каждой молекуле фермента (за исключением каталазы) существенно упрощает интерпретацию результатов. Рассматриваемая группа ферментов характеризуется набором частично перекрывающихся, но различных свойств, хотя и содержит одинаковый кофактор или комплекс металла. Реакции этих комплексов ионов металла с белком можно сравнивать с реакциями небелковых комплексов, которые, как будет показано ниже, обладают в основном такими же каталитическими свойствами, но в [c.198]

Во-первых, усиление каталитической активности в металлоферментах по сравнению с небелковыми комплексами, по-видимому в основном определяется влиянием белка на константы равновесия, а не на константы скорости, т. е. влиянием на термодинамические, а не на кинетические свойства комплекса металла и (или) суб страта. [c.243]

Связывается ли ион металла непосредственно с белком и таким образом усиливает связывание АТФ или АДФ, или же с белком связывается комплекс металла с АДФ [c.386]

Карбоксипептидаза А катализирует гидролиз некоторых концевых пептидных связей в пептидах и белках и содержит один атом цинка в молекуле. Путем замены цинка на Мп + в фермент можно ввести парамагнитный зонд, при этом активность хотя и снижается, но не утрачивается полностью. Изменения эффекта парамагнитного усиления релаксации протонов воды показали, что связывание таких ингибиторов, как бромацетат, приводит к вытеснению молекулы воды из координационной сферы иона Мп +, соединенного с ферментом, что указывает на непосредственную связь между ингибитором и ионом Мп + [14]. Последующее изучение спектров ЯМР ингибиторов подтвердило гипотезу о прямом связывании с Мп + [15]. Однако для большинства ингибиторов не удалось определить расстояния из-за того, что т , с [уравнение (23.5)]. Несмотря на это, можно определить верхнюю границу возможных расстояний, полагая ЕсЛи и величины одного порядка, то можно, по крайней мере в принципе, измерить т , независимым путем,что позволяет затем рассчитать Условие 2т > 1,2га при исследованиях ферментов выполняется очень часто, так как (т. е. время жизни комплекса металл -фермент — лиганд) часто имеет порядок 10 с, что совпадаете типичными значениями для Т 2т- [c.389]

Белки, осаждение нонами тяжелых металлов — осаждение, основанное на образовании нерастворимых в воде комплексов между белками и тяжелыми металлами. Этот тип осаждения является необратимым. [c.14]

В т. 1 кратко обсуждены основные положения химии координационных соединений, устойчивость комплексов и методы определения их структуры. Рассмотрены комплексы металлов с белками, их роль в жизненно важных процессах и отдельные представители класса металлопротеинов. Дан обзор металлоферментов, их структур и механизмов, посредством которых ионы металлов участвуют в ферментативной активности. [c.4]

Следовые компоненты могут быть чисто органическими (ПАУ, ХОС, ПХБ, ПХДД) или неорганическими (радионуклиды, тяжелые металлы), либо иметь смешанный состав (металлоорганическис соеданения, комплексы металлов с органическими лигандами, белками, ДНК и др) Заметим, что последние играют важнейшую роль в биологии, но для их определения на уровне следовых количеств обычно применяют специфические биохимические методы. [c.153]

П. являются, напр., комплексы ДНК, белков-гистонов с ДНК, комплексы синтетич. линейных полюлектролитов с белками и с мицеллярными ПАВ. П. используют как структурообразователи дисперсных систем, в т. ч. для грунтов и почв, эффективные ср-ва для борьбы с водной и ветровой эрозией почв, как полимерные биосовместимые материалы в медицине, а также как носители ферментов и при создании диагностич. систем в биологии и биотехнологии. Многие П.-комплексообразующие в-ва, в связи с чем они м.б. использованы для извлечения и концентрирования ионов переходных металлов из разб. водных р-ров. [c.14]

Анализ кристаллических структур комплексов белков с металлами показал, что аминокислотные комплексы металлов имеьот октаэдрическое строение, причем два остатка аминокислоты связаны с центральным атомом металла амино- и карбоксильными группами, а свободные координационные места заняты водой. Особой устойчивостью отличаются комплексы с аминокислотами, имеющими функциональные боковые цепи, как, например, гистидин, азот имидазола в котором образует дополнительную связь с центральным атомом. [c.67]

Среди ферментов, содержащих ионы переходных металлов, важное место принадлежит нитрогеназе. Ряд видов бактерий (в частности, находящихся в симбиозе с бобовыми растениями) и водорослей обладает способностью восстанавливать азот воздуха до аммиака. В конечном счете именно этим способом в организмы доставляется азот, необходимый как для белков, так и для нуклеиновых кислот. Такая реакция, как N2 + ЗПг-> 2NПз, в газе требует гетерогенного катализатора, давления порядка 250 атм и температуры до 450°С (процесс Габера—Боша). В бактериях эта реакция идет с участием нитрогеназы — комплекса двух белков, один из которых содержит молибден и железо, а другой — только железо. Роль Мо является определяющей. Несмотря на то, что структура нитрогеназы пока еще мало изучена, с помощью качественных методов квантовой химии, основанных на теории поля лигандов, удалось выявить роль молибдена. Активация молекулярного азота N2 происходит, по- видимому, в комплексе Ме — N = N — Ме (Ме — металл). При этом связь NN в N2 из тройной превращается практически в единичную. Рентгеноструктурный анализ показал, что в модельных комплексах N2 с металлами длина связи NN равна 0,137 нм (длина связи N=N 0,110 нм, N=N 0,123 нм, N—N 0,144 нм). [c.218]

Mg-aктивиpyeмoй АТФазы, вероятно, Mg (или заменяющий его Мп) связывается фосфатной группой субстрата и, казалось бьг, не существенно, какой именно двухвалентный катион в этом участвует. Однако при соединении, например, комплекса металл— АТФ с ферментом разные металлы действуют по-разному, связываясь с различными группами белков. Поэтому N1, С(1, Со оказываются не активаторами (подобно Mg, Мп), но ингибиторами процесса. [c.413]

Минерализация представляет собой окисление (сжигание) органического вещества, составляющего объект исследования, и предпринимается для освобождения искомых неорганических соединений из их комплексов с белками. Окисление часто не проходит до полного сжигания органическрго вещества, т. е. до образования угольного ангидрида, воды и других простых веществ, но в результате минерализации сложные соединения металлов с белком разрушаются, образуя более простые и менее прочные комплексы, способные при дальнейшем химическом ис- [c.278]

В теле взрослого человека содержится 7—15 мг С. При профессиональном контакте содержание С. в организме может возрастать до 135—240 мг. После всасывания в кишечнике С. транспортируется кровью, главным образом эритроцитами, в виде органических комплексов с белками, коллоидного дифосфата, дифосфоглицерата. Свыше 90 % всосавшегося С. избирательно фиксируется в костях. Часть металла, циркулирующего в ионизированном состоянии или связанного внутриклеточно, постепенно выводится, но отложившийся в скелете С. остается прочно связанным. Однако депонированный С. при определенных условиях может вымываться в кровь, вызывая рецидивы интоксикации. С. фиксируется во внутренних органах (мг/100 г) печень 0,04—0,28, почки 0,027, желудок и кишечник 0,022 и 0,023 (Швайкова). Содержание С. в женском молоке колеблется от 0,006 до 0,58 мкг/мл (Dillon et al.). Значительные количества С. концентрируются в волосах и зубах человека. У сельских жителей в волосах до 20 мкг/г, у горожан— до 60 мкг/г, у рабочих свинцового производства — от 95 до 250 мкг/г. Существует корреляция между содержанием С. в волосах и в крови концентрация в волосах 7 мкг/г соответствует уровню в крови 600 мкг/л. Имеется корреляция между уровнем С. в волосах и клиническими проявлениями интоксикации (Ревич). Из общего количества поступающего в организм человека С. только около 4 % задерживается, остальное выводится, главным образом через кишечник, в меньшей степени через почки, с желчью, потом и через волосяной покров. [c.431]

Многие ферменты дезактивируются соединениями, дающими комплексы с белками, главным образом ионами тяжелых металлов, как, например, Сн, Ад, Нд. Активность возвращается при обработке Н В. Цианиды, фториды и йодацетаты являются ядами для некоторых ферментов и иримсияются в исследовании активных групп последних. Так, цитохромоксидаза ингибируется циан-ионом за счет образования комплекса с железом. Дегидразы ингибируются наркотиками. [c.803]

Таким образом, химические свойства этого элемента обуславливают определённый подход к получению препаратов с его радиоактивными изотопами, который заключается в следующем. Если в составе препарата радионуклид находится в форме комплексного соединения, достаточно устойчивого, чтобы предотвратить гидролиз металла, но уступающего по прочности комплексу индия с трансферрином, то такой препарат обусловит быстрое накопление радионуклида в крови, и этот радионуклид будет оставаться в комплексе с белком до полного распада. Данные свойства использованы в технологии получения препарата Цитрин, Тп . Индий образует с цитрат-ионом (С11 ) устойчивые комплексные соединения (логарифм константы устойчивости равен 10,58 для комплекса 1пС11 и 6,17 для комплекса 1пНС11+ [Ю]). Использование при приготовлении препарата смеси лимонной кислоты и цитрата натрия, обладающей определённой буферной ёмкостью, позволяет получать стабилизированное значение pH препарата. [c.395]

Белки из растворов легко осаждаются солями тяжелых металлов (свинца, меди, серебра, ртути и др.), образуя с ними прочные солеобразные и комплексные соединения. В отличие от высаливания солями щелочных и щелочноземельных металлов для осаждения солями тяжелых металлов требуются небольшие концентрации последних. В случае применения уксуснокислого свинца и сернокислой меди избыток этих солей вызывает растворение обра-зовянного ими осадка. Такое растворение объясняется адсорбцией избытка ионов металла и перезарядкой белкового комплекса, вследствие чего в раствор переходит комплекс измененного белка с металлом. Благодаря тому же механизму добавление дссгаточного количества хлористого натрия вызывает рг с творение осадка ртутного соединения белка. Белковые осадки, полученные действием солей тяжелых металлов, однако, нерастворимы в первоначальном растворителе, т. е. в воде или слабых растворах солей. Таким образом, осаждение белков солями тяжелых металлов следует отнести к необратимым реакциям осаждения, связанным с денатурацией белка. [c.23]

Вследствие сложности экспериментальной техники и ограниченного набора ядер, способных к мессбауэров-скому взаимодействию, ядерную С. начали использовать для исследования полимеров лишь недавно. Метод м. б. использован для изучения химич. строения катализаторов и механизма инициирования при твердофазной полимеризации природы химич. связей мессба-уэровских ядер, входящих в макромолекулы поверхностных явлений на границе раздела полимер — субстрат, если в последнем имеются мессбауэровские ядра (напр., адгезии полимеров к субстратам, содержащим металлы) локальных магнитных полей вблизи атомов железа, входящего в виде малых примесей в состав природных полимеров (ДНК и ее комплексов с белками) свойств армированных пластиков, наполнитель к-рых одержит мессбауэровские ядра (напр., стеклопластиков, если в состав стекла входят атомы Sn или W). [c.235]

Предложено много гипотез, касающихся роли ионов металла в ферментативных реакциях. Не рассматривая эти гипотезы подробно, отметим основные общие положения 1) металл способствует связыванию субстрата с ферментом и входит в состав активного центра 2) комплекс металла с субстратом является фактически активированным субстратом и 3) образование комплекса между металлом и функциональными группами белка способствует поддержанию третичной структуры белка в конформации, необходимой для выполнения каталитической функции. Клотц [187], основываясь на данных об участии ионов металлов в связывании ииркдпн-2-азо-л-диметиланилина сывороточным альбумином быка, предположил, что для пептидаз, требующих наличия нона Мп(П) — слабого комплексообразователя, роль иона металла состоит не в связывании субстрата в основном состоянии. Он полагал, что один из возможных механизмов катализа включает стабилизацию промежуточного тетраэдрического соединения по следующему механизму [c.125]

Книга представляет интерес и для биохимиков, которые найдут в ней много свежего материала по сравнительной энзимологии (особенно в том, что касается общих механизмов и особенностей функционирования кислороднереносящих белков и ферментов азотного метаболизма у организмов различного эволюционного уровня), и для химиков, работающих в области катализа комплексами металлов, для которых структуры активных центров ферментов являются образцом при поиске оптималных синтетических катализаторов. [c.6]

КИСЛОТ, обычно участвующих в координации ионов металлов в белках. Длины связей приведены в табл. 4 и в основном заимствованы из обширного обзора Фримана [77], Это сравнение служит иллюстрацией изменений длин связей металл —лиганд в зависимости от ионного радиуса металла и изменений геометрии взаимодействия ионов металлов с имидазольным кольцом. Дополнительные сведения приведены для сравнения, чтобы охарактеризовать другие малые различия в геометрии, которые обнаруживаются в комплексах металлов с аминокислотами. Координационные соединения аминокислот с катионами Мп(П) [77а] или лантани-дов(1П) почти неизвестны. [c.28]

Роль переходных металлов в жизнедеятельности организмов в основном опеределяется их каталитическими свойствами. Многие ферменты представляют собой белок как таковой (т. е. являются полипептидами), тогда как другие состоят из белка (называемого в этом случае апоферментом ) и одной или более малых молекул или ионов (кофактор, кофермент или простетическая группа), которые вместе образуют весь фермент или холофермент. Кофермент может представлять собой органическую молекулу, например флавин, пиридоксаль, пнридиннуклеотид и др., соединенную с белком ковалентной связью, водородными связями или за счет вандерваальсовых взаимодействий. Кофактор может быть простым ионом металла, например ионом меди, или комплексом металла с одним или несколькими лигандами, например железопорфирины, кобальт-корриноиды. Если с ионом металла координируется один или несколько анионов аминокислот, то лигандом может служить сам белок, хотя это лиганд необычного типа. Очевидно, такие металлоферменты можно рассматривать как особую группу ферментов или как особую группу комплексов металлов и сопоставлять каталитическую активность ферментов, содержащих и не содержащих металл, или каталитическую активность комплексов переходного металла с белком и без белка. В рамках этого обзора мы не будем рассматривать металлоферменты, в которых ион металла выступает главным образом как льюисовая кислота (как в некоторых гидролитических ферментах [59]). Предметом обзора являются такие металлопротеины, которые сами претерпевают определенные (например, окислительно-восстановительные) превращения в ходе каталитического процесса и в которых в качестве лигандов принимают участие некоторые специфические компоненты, например молекулярный кислород, которые характерны для комплексов переходных металлов. [c.133]

Можно привести немало примеров, когда одна и та же реакция наблюдается в присутствии простого низкомолекулярного комплекса металла и в присутствии комплекса металла с белком, однако скорости процесса при этом могут быть весьма различны. Например, скорость каталитического распада перекиси водорода при pH 7 возрастает в 10 и 10 раз в присутствии эквимолярных количеств простых железо(П1)порфириновых комплексов и фермента каталазы соответственно по сравнению со скоростью распада в присутствии аквокомплекса железа(П1) (разд. 8.7). Однако некоторые ферментативные реакции не имеют аналога среди небелковых комплексов. К ним относятся, например, процессы изомеризации, которые происходят в присутствии ферментов, содержащих кобальткорриноиды и катализирующих перестройку связей углеродного скелета органических молекул (разд. 10. 2) [18, 181]. По-видимому, до сих пор химикам не удалось обнаружить и настоящих аналогов [c.134]

При pH, близких к 7, апопротеины связывают железо(П1)пор-фирин только в 3 раза прочнее, чем лиганд, не содержащий металла. Если пренебречь различиями в степени димеризации и тому подобных факторах, то можно сделать вывод, что железо играет сравнительно несущественную роль в связывании комплекса с белком [215]. Апопротеины могут рекомбинировать с комплексами железа самых различных порфиринов с образованием гемоглобйнов и мио- [c.157]

Белок может изменять окислительно-восстановительный потенциал, например, пары Ре /Fe в железопорфиринах. Как и в пункте 2, значение Е° зависит от природы лигандов, напряжения, возникающего в двух комплексах металлов, и комплементарных изменений конфигурации полипептида. Рентгеноструктурный анализ ферро- и феррицитохромов с показал, что окислительно-восстановительная реакция сопровождается существенным изменением конформации белка [214]. Величина Е° может изменяться более чем на 0,4 В даже без замены аксиального лиганда так, при pH 7 потенциал гемоглобина равен приблизительно +0,2 В, а потенциал [c.239]

Наконец, следует упомянуть о геминовых бел-ках . Все они поглощают свет в видимой области спектра, благодаря тому что в построении их структур принимают участие комплексы металла с порфирином. Наиболее известен среди них гемоглобин. Спектры-этого белка и четырех его производных приведены на рис. 33. Участки этих спектров, расположенные между 5000 и 7000 А, более или менее соответствуют классам белков, принятым в классификации Теорела (стр. 111). Сам гемоглобин принадлежит к классу HI его комплексы как с кислородом, так и с СО входят в IV класс окисленная форма—ферригемоглобин—в класс I комплекс этой формы гемоглобина с N —в класс П. Такая классификация находится в соответствии с известными различными состояниями атома железа, который находится в этих соединениях. Однако между спектрами гемоглобина и его производных и спектрами гематиновых соединений, которые соответствуют одним у. [c.114]

Наиболее распространена в настоящее время классификация, предложенная в начале века и разделяющая белковые вещества на три основные группы простые, сложные и производные белков. К простым белкам, иначе называемым протеинами, относят те, которые при полном гидролизе образуют только аминокислоты, т. е. не содержат небелковых составных частей. В состав их входят следующие группы альбумины, глобулины, проламины, протамины, гистоны, склеропротеины, глютелины. К сложным белкам (протеидам) относят различные типы комплексов простых белков с небелковыми компонентами, такими как углеводы, нуклбиновыб кислоты, липиды, гетероциклические соединения, фосфорная кислота и др. В зависимости от природы небелковой части протеиды подразделяют на нуклеопротеиды, включающие нуклеиновые кислоты хромопротеиды, в состав которых входят различные окрашенные вещества гликопротеиды, содержащие углеводы липопротеиды, содержащие липиды металлопротеиды, включающие металлы фосфопротеиды, содержащие фосфорную кислоту. Это разделение на группы далеко не точно, так как, например, в составе характерных простых белков часто содержится некоторое количество небелковых компонентов (в альбуминах — углеводы) и т. д. Производные белки представляют собой группу, которая охарактеризована в наименьшей степени. Чаще всего здесь раньше имели в виду продукты, получающиеся в результате тех или иных изменений белков, например их энзиматического гидролиза. В последние годы из названий веществ этой группы наиболее применяются (сохранились) два — про-теозы и пептоны. И те, и другие являются продуктами неполного [c.36]

В настояще время изучаются модели следующих групп ферментов дегидрогеназ, оксидаз, некоторых гидролаз и, пожалуй, наиболее часто моделировавшегося фермента — каталазы. Все они (за исключением гидролаз) представляют собой комплексы (соединения) белка с определенной простетической группой изучение их шло по пути моделирования ее. Ряд ферментов содержит в своем активном центре атом металла, например каталаза — железо (в геме), полифенолоксидаза — медь. Естественно, что многие исследования были направлены на изучение каталитических свойств различных соединений металлов. Были получены модели каталазы — комплексные соединения кобальта, свинца, марганца, но наиболее эффективной при разрушении перекиси водорода оказалась медь. Известно, что некоторые комплексные соединения ее с азотистыми веществами, сравнительно простые по своему составу, типа, скажем, комплекса с диамином [c.329]

В качестве аффинных лигандов можно использовать любые соединения, прочно, специфично и обратимо связывающиеся с выделяемым веществом. Химическое строение аффинных лигандов может быть самым различным. Поскольку в настоящее время метод аффинной хроматографии применяется главным образом для выделения ферментов и их ингибиторов [89J, мы рассмотрим примеры, взятые из этой области. Как уже упоминалось, при выделении фермента аффинными лигандам1И могут служить его ингибитор, аналогичный субстрату, а также эффектор, кофактор и в отдельных случаях даже субстрат. Это справедливо и для фермента, требующего длл реакции два субстрата, но способного достаточно сильно связываться только с одним из них. Субстрат также можно использовать для адсорбции фермента в таких условиях, когда фермент связывается, но сам не способен катализировать реакцию (например, в отсутствие ионов металлов, необходимых для реакции), а также когда константа Михаэлиса зависит от pH или температуры. Аффинный адсорбент для выделения белков обычно трудно получить из аффинного лиганда, если константа диссоциации его комплекса с белком превышает (0,5—1,0)-Ю [16]. Однако Стире и сотр. [84] показали, что очень эффективный адсорбент для р-галактозидазы можно получить даже из такого относительно слабого ингибитора, как н-аминофенил-р-о-тиогалактопирано-зид (/i , 5-10 ). Этого удается достигнуть, повышая концентрацию нерастворимого аффинного лиганда и увеличивая расстояние между аффинным лигандом и матрицей носителя, что приводит к максимальной доступности аффинного лиганда, для белка в растворе. [c.9]

Мы рассмотрим сначала особенности строения активных групп биокатализаторов с точки зрения их электронной структуры, а затем приведем некоторые данные, относящиеся к белкам логической нитью, по-прежнему, будет служить стремление выяснить характерные особенности биологически активных веществ, которым эти вещества связаны своей исключительной ролью. К числу самых прочных соединений, входящих в состав ферментов, относятся комплексы металлов с порфирином. Ме-таллопорфирины щироко распространены в природе и, по-видимому, определенные биологические функции выполняются и свободными (т. е. не связанными с белком) комплексами. Эти соединения не являются ко-ферментами в обычном смысле слова и возможно, что появление их в тканях организмов связано с процессами их синтеза или распада. [c.65]

Все ферменты, содержащие металлы, подвергаются отравлению различными комплексообразующими реагентами. По карт1ше отравления судят обычно о том, какой именно металл содержится в белке. Следует помнить, однако, что константа устойчивости комплекса металла со специфическим реагентом, измеренная в растворе ионов металла, не дает количественной характеристики связывания металла, входящего в состав фермента с тем же реагентом. [c.169]

Было замечено, что спектры поглощения раствора железосодержащих белков цитохрома с и гемоглобина в. жидком фтористом водороде и в воде похожи друг на друга. Установление этого факта способствовало изучению свойств других координационных соединений металлов в жидком фтористом водороде. Способность комплексов металлов противостоять действию фтористого водорода, по-видимому, характерна для фталоцианинов металлов, аминов кобаль-та(1П) и многих других координационных соединений, растворяющихся без разрушения комплжса. Особый интерес представляют биологически важные координационные соединения металлов — хлорофилл и витамин В 5 3. Спектры поглощения растворов хлорофилла в жидком фтористом водороде аналогичны его спектрам в более обычных растворителях. Раствор витамина В з в жидком НГ имеет яркий оливково-зеленый цвет, а цвет самого витамина В з ярко-красный. Витамин В а, представляющий собой координационное соединение кобальта(П1), пе разрушается при растворении в жидком фтористом водороде, несмотря на сложную структуру и наличие многочисленных функциональных групп. Он может быть легко выделен из раствора Н Г и при этом не теряет своих свойств. [c.77]

Группы могут быть тетрагональными свободные места занимают молекулы воды. Структура очень многих комплексов металлов с аминокислотами и короткими пептидами рассматривается в в обзоре Фримена [37]. Активность некоторых ферментов проявляется только при комплексообразовании с ионами металлов. Наиболее изученным из них является карбоксипептидаза, структура которой определена в результате рентгеноструктурного анализа кристаллов этого белка [38, 39]. Биологически активная форма фермента содержит один атом Zп , но активность сохраняется и ири замещении на Со +. Ион Zn . имеет [c.275]