Аминокислоты полярные и неполярные

Аминокислоты, содержащие полярные группы, которые достаточно сильно взаимодействуют с водой, называют гидрофильными аминокислотами (Asp, Gly, Lis, His, Arg, Gly, Ser, Thr). Такие аминокислотные звенья обычно располагаются на поверхности частиц белка. Аминокислоты, имеющие неполярные боковые заместители, не несут парциальных зарядов и не сольватируются заметно водой. Они преимущественно располагаются внутри частиц белка, сводя тем самым к минимуму их соприкосновение с водой. Это гидрофобные аминокислоты. [c.337]

По полярности боковой цепи Я различают полярные и неполярные аминокислоты. К неполярным аминокислотам относятся глицин и аланин, а также гидрофобные аминокислоты — валин, лейцин, изолейцин, пролин, метионин и фенилаланин. К полярным аминокислотам причисляют серин, треоиин, цистеин, аспарагин, глутамин и триптофан (нейтральные соединения), аспарагиновую и глутаминовую кислоты и тирозин (кислые гидрофильные аминокислоты), а также лизин, аргинин и гистидин (основные гидрофильные аминокислоты). Гидрофильные полярные соединения увеличивают растворимость пептидов и белков в водных системах, в то время как нейтрально-полярные аминокислоты ответственны за каталитическую активность ферментов. В противоположность неполярным гидрофобным аминокислотам полярные аминокислоты обычно находятся на поверхности молекулы белка. [c.17]

Современная рациональная классификация аминокислот основана на полярности радикалов (К-групп), т.е. способности их к взаимодействию с водой при физиологических значениях pH (близких к pH 7,0). Различают 5 классов аминокислот, содержащих следующие радикалы 1) неполярные (гидрофобные) 2) полярные (гидрофильные) 3) ароматические (большей частью неполярные) 4) отрицательно заряженные и 5) положительно заряженные. В представленной классификации аминокислот (табл. 1.3) приведены наименования, сокращенные английские и русские обозначения и однобуквенные символы аминокислот, принятые в отечественной и иностранной литературе, а также значения изоэлектрической точки (р1) и молекулярной массы (М). Отдельно даются структурные формулы всех 20 аминокислот белковой молекулы. [c.34]

Адсорбционная хроматография. Этот метод основан па том, что различные вещества в различной степени обратимо адсорбируются на твердой поверхности. Вещества распределяются между элюирующим растворителем и адсорбентом с различной скоростью и за счет этого могут быть разделены. Наиболее употребительным адсорбентом является окись алюминия разной степени активности и основности (применяется для разделения неполярных соединений) и силикагель (применяется для разделения полярных соединений, например различных кислот и т. д.). Более ограниченное применение имеют активированный -уголь (для разделения сахаров, аминокислот), сахароза (для очистки хлорофилла) и гидроокись кальция (для разделения каротиноидов). [c.19]

Поведение белков в среде определяется некоторыми факторами, зависящими от самого белка. Их полиэлектролитный характер обусловлен аминокислотным составом, особенно составом кислых или основных аминокислот, а также числом и расположением гидрофильных (полярных или ионизируемых) и гидрофобных (неполярных) участков. Влияние оказывают также различные характеристики ионных сил, описанные выше, которые стабилизируют или не стабилизируют пространственную конфигурацию белка и характер ассоциированных небелковых групп. [c.415]

Некоторые компоненты удалось получить в чистом виде и подробно проанализировать. Методами ионообменной хроматографии и гель-фильтрации был изолирован [80] альбумин с молекулярной массой 16 000 Да, который не имеет свободной SH-группы. Изолирован и другой альбумин [62] с молекулярной массой от 26 000 до 31 ООО Да, также не имеющий свободной SH-группы. Анализ аминокислот показывает, что соотношение (ионные-(-полярные) неполярные = 0,71, тогда как этот альбумин превосходно растворяется в воде. Отсюда автор [62] делает вывод, что структура этих белков стабилизируется гидрофобным ядром, а боковые полярные и ионные цепи преимущественно вынесены в наружную часть молекулы, т. е. в водную среду. [c.181]

Такая прочность связи не может быть объяснена только простой адсорбцией воды потому считается, что эта часть воды связана с определенными полярными группировками и в меньшей степени с пептидными связями. Доказательством связывания воды по пептидным связям является гигроскопичность пептидов, синтезированных из аминокислот с неполярными боко- [c.174]

Хотя толщина плазматических мембран составляет обычно всего около 7 нм, они служат барьером ддя ионов и молекул, в особенности для полярных (водорастворимых) молекул, таких как глюкоза или аминокислоты, поскольку неполярные (гидрофобные) липиды мембран эти вещества отталкивают. Барьер не дает водному содер- [c.186]

Две аминокислоты-метионин (неполярная) и цистеин (полярная) содержат атом серы. Атом водорода — SH-группы цистеина легко удаляется, благодаря чему между двумя остатками цистеина может возникнуть дисульфидный (—S — S — ) мостик. [c.21]

Три аминокислоты-фенилаланин (неполярная), а также тирозин и триптофан (полярные) - являются ароматическими, т.е. содержат в боковой цепи ароматические радикалы. (У триптофана полярность выражена настолько слабо, что его иногда относят к неполярным аминокислотам.) [c.21]

В 1964 г. Фишер установил, что, зная общее число аминокислотных остатков в белке и отношение числа полярных аминокислот к неполярным, можно предсказать форму глобулы. Для простоты предположим, что все аминокислотные остатки имеют одинаковые объемы. Найдем отношение числа полярных остатков к неполярным ф) для сферической глобулы радиусом г о, покрытой мономоле-кулярным слоем полярных остатков толщиной с . Фишер предполагал, что й 4А. Отношение числа полярных остатков к неполярным в силу сделанных допущений равно отношению объемов полярной части глобулы (У ) к неполярной (V,-)- [c.76]

От ДЛИНЫ, объема и взаиморасположения радикалов аминокислот, составляющих белковую молекулу, зависят объем, форма и рельеф поверхности белковой частицы. Радикалы гли, ала, вал, лей. иле. фен та три неполярны, а остальных аминокислот—полярны в той или иной мере. Это определяет степень растворимости белков р различных растворителях. Таким образом, разнообразие радикалов аминокислот по химической природе и физическим свойствам тесно связано с полифункциональностью и специфическими особенностями белковых тел. Именно эти свойства выделяют белки из ряда других природных биополимеров и наряду с другими особыми их качествами (биокаталитическая активность, образование сложных комплексов с другими биополимерами, способность образовывать надмолекулярные структуры, денатурация и ренатурация, динамические переходы между глобулярным и фибриллярным состоянием, неисчерпаемое разнообразие и вместе с тем высокая специфичность структуры молекул и т. п.) обеспечивают им роль материальной основы жизненных процессов. [c.44]

Свойства подвижной и неподвижной фаз. При подборе подвижной и неподвижной фаз, а также носителя необходимо учитывать их свойства. Если носителем является гидрофильное вещество, то в качестве неподвижного растворителя применяют воду, а в качестве подвижного— органический растворитель. Например, для разделения смесей полярных веществ (аминокислот, производных пиридина и других) применяют полярный неподвижный растворитель — воду, который хорошо удерживается на таких гидрофильных носителях, как силикагель, порошок целлюлозы и др. Подвижной фазой в этом случае может служить насыщенный водный раствор фенола, н-бутанол и др. Если же носитель— гидрофобное вещество, то неподвижным растворителем должно быть неполярное вещество (масло, керосин, бензол, парафин), а подвижным — полярные органические вещества и вода. Разделение происходит вследствие различной растворимости компонентов в неподвижной фазе. [c.282]

Первая область состоит из двух повторяющихся последовательностей одна образована шестью аминокислотами и повторена 6 раз, а другая образована девятью аминокислотами, повторена дважды. Эти два типа последовательностей весьма отличны друг от друга. Последовательность из шести аминокислот почти полностью представлена полярными кислотами (пять из шести) и богата глицином (две из шести). Последовательность из девяти аминокислот включает четыре неполярных остатка из девяти (два тирозина и два пролина). Эти повторяющиеся последовательности отличаются от повторностей, выявленных у N-концевой половины цепи глиадинов [115, 45]. Из 40 последних С-кон-цевых аминокислот 31 относится к полярным. Два конца полипептидной цепи имеют поэтому полярный характер, четко выраженный по отношению ко всей цепи. Это контрастирует с зеином (запасной белок кукурузы), где в N- и С-концевых последовательностях обнаружено столько же полярных остатков, сколько и неполярных [4]. [c.212]

В этой главе будут рассмотрены 20 канонических аминокислотных остатков, встречающихся в белках. Они приведены в табл. 1.1 в соответствии с их относительным содержанием здесь же даны обычно используемые трехбуквенные и однобуквенные обозначения, а также облегчающие их запоминание мнемонические приемы. Молекулярные массы остатков варьируют от 57 до 186 (среднее значение НО). Таким образом, белок с молекулярной массой 33 ООО содержит приблизительно 300 остатков. Аминокислоты можно классифицировать в зависимости от свойств их боковых цепей на полярные и неполярные. Полярные боковые цепи можно подразделить и далее на нейтральные, основные или кислотные. На рис. 1.1 показаны боковые цепи 20 наиболее часто встречающихся аминокислот, причем остатки с близкими свойствами помещены рядом. [c.9]

Такая формулировка проблемы содержалась в работах [112], где было показано, что код обладает большой надежностью по отношению к неблагоприятным заменам полярных аминокислотных остатков на неполярные и наоборот. Между аминокислотами и кодонами имеется осмысленная корреляция (см. также [ИЗ]). [c.589]

В пространственном строении белков большое значение имеет характер радикалов (остатков) R в молекулах аминокислот. Неполярные радикалы аминокислот обычно располагаются внутри макромолекулы белка и обусловливают гидрофобные (см. ниже) взаимодействия, полярные радикалы, содержащие ионогенные (образующие ионы) группы, обычно находятся на поверхности макромолекулы белка и характеризуют электростатические (ионные) взаимодействия. Полярные неионогенные радикалы (например, содержащие спиртовые — ОН-группы, амидные группы) могут располагаться как на поверхности, так и внутри белковой молекулы. Они участвуют в образовании водородных связей. [c.11]

Соотношение полярных и неполярных остатков в N-концевых последовательностях для а- и р-типов приблизительно 50 % от соотношения этих остатков у всего белка. С другой стороны, ш-последовательности (варианты AREL и KEL) имеют меньшую долю неполярных остатков, чем та, которую наблюдают во всем белке (около 33 против 46%). Такого расхождения не наблюдается в варианте SRL (39 против 37%). Распределение полярных и неполярных аминокислот также неидентично у разных типов последовательностей. У 7-последовательности, в частности, правильное чередование полярных — неполярных распространяется на 13 аминокислот. В противоположность этому у а-после-довательности, 5 из 6 N-концевых остатков неполярны. [c.193]

Изоферменты митохондрий и цитоплазмы обычно существенно различаются, и фумарат-гидратаза является исключением из общего правила. Довольно типична в этом плане малатдегидрогеназа каждый ее изофермент кодируется отдельным геном, и аминокислотный состав у разных изоферментов неодинаков [4733]. Отношение числа полярных аминокислот к неполярным у двух цитоплазматических форм различается мало, но митохондриальный фермент является более основным белком. Не совсем одинаково и их каталитическое действие, но, хотя митохондриальный изофермент катализирует главным образом прямую реакцию (которая соответствует циклу лимонной кислоты), а цитоплазматический изофермент — обратную (возможно, связанную с липогенезом), оба они присутствуют в относительно больших количествах и вряд ли играют регуляторную роль [4734]. Основная функция этих двух изоферментов, а также двух аспартатаминотрансфераз состоит в переносе по челночному механизму восстановительных эквивалентов между двумя указанными компартментами [3103]. Малатдегидрогеназа растений встречается в виде различных генетически независимых изоформ митохондриальной и цитоплазматической кроме того, в глиоксисомах обнаружена еще и третья форма [5216]. [c.114]

Из всего сказанного ясно, что можно четко разграничить заряженные и незаряженные аминокислоты при любых значениях pH. Было бы полезно располагать и другими способами однозначной классификации аминокислот, основанными на различиях в их свойствах. Можно попытаться сделать это, исходя из интуитивных химических представлений о полярности боковых групп. Аминокислоты с неполярными боковыми группами хуже растворяются в воде. В этот класс, очевидно, входат аминокислоты с алифатическими углеводородными боковыми цепями аланин, валин, лейцин и изолейцин. К неполярным аминокислотам можно отнести также финилаланин, триптофан и метионин. [c.52]

Основную роль в образовании третичной структуры играют нековалентные взаимодействия между радикалами аминокислот — водородные, ионные, гидрофобные связи. Аминокислоты, входяш ие в белки, различаются по физико-химическим свойствам радикалов. Между аминокислотами с неполярными (гидрофобными) радикалами возможны гидрофобные взаимодействия между полярными радикалами возникают водородные связи, а между заряженными полярными радикалами — ионные (рис. 1.16). Все эти связи относятся к числу слабых их энергия в водной среде не слишком сильно превышает энергию теплового движения молекул при комнатной температуре, и поэтому их образование и разрушение — легкообратимые процессы. [c.31]

Аминокислоты (за немногими исключениями) хорошо растворяются в воде, аммиаке и других полярных растворителях, в неполярных и слабополярных растворителях (этаиол, метанол, ацетон) растворяются плохо. Причиной такого поведения является легкий переход незаряженной молекулы (I) в цвиттер-ион (II), который связан с выигрышем свободной энергии 44,8 — 51,5 кДж/моль. В равновесии практически существует только цвиттер-ион (II). Например, в водном растворе аланина П 1 = 260 000. Кроме того, растворимость аминокислот зависит от их строения. Более высокую растворимость имеют соедииеиия с гидрофильной боковой цепью. Низкая растворимость большинства аминокислот в их изоэлектрической точке объясняется снижением гидрофильностн амино- и карбоксильных групп. Особенно трудно растворимы ароматические аминокислоты (Туг, Phe, Trp), в спиртах относительно легко растворяются иминокислоты (Pro и Нур). Данные о растворимости аминокислот приведены в табл. 1-6. [c.30]

Последовательность аминокислот, или первичная структура фермента, определяет вторичную и третичную (трехмерную) структуры, т. е. свертывание пептидной цепи в макромолекуляр-ную глобулу, имеющую некоторую определенную полость для взаимодействия с субстратом или, если необходимо, с кофермен-том. Ферменты обладают сложной и компактной структурой, в которой боковые цепи полярных аминокислот, находящиеся на поверхности молекулы, направлены к растворителю, а боковые цепи неполярных в общем случае ориентированы внутрь молекулы, от растворителя. Трехмерная структура поддерживается большим количеством внутримолекулярных нековалентных взаимодействий аполярной, или гидрофобной, природы, а также благодаря ионным взаимодействиям, дисульфидным мостикам, водородным связям, иногда солевым мостикам [57]. Гидрофобные взаимодействия имеют наиболее важное значение, поскольку они, вероятно, ответственны за большую величину свободной энергии связывания, которая наблюдается при ферментсубстратных взаимодействиях. [c.202]

Поверхностная активность белков, как и многие их функции, зависит от так называемой третичной структуры белковых молекул, которая обусловливается пространственной укладкой их полипептидных цепей. Эта третичная структура молекулы, в свою очередь, зависит от первичной структуры—последовательности аминокислот в молекуле, которая определяется генетическим аппаратом клетки. Поверхность белжовой глобулы имеет мозаичный характер—содержит полярные и неполярные участки при этом доля тех и других примерно одинакова, что характерно для всех белков, в том числе и мембранных. [c.97]

Представлены дгшные о среднем числе контактов различных типов для всех 20 аминокислот. Видно, что основное число внут-рибелковых контактов прихоцится на контакты между атомами гидрофобных боковых групп, а также на контакты между этими боковыми группами и неполярными атомами основной цепи белка (см. строки 5-6 таблицы 4). Полярные (или заряженные) атомы в 40 случаев контактирует между собой, а в остальных - с полярными атомами основной цепи белка (см. строки 1-2 таблицы 4). [c.141]

Полиамиды, в том числе и гидрофильные, в меньшей степени гидрофильны, чем целлюлоза или силикагель. Этим обусловлено их применение для распределительной ТСХ ароматических производных аминокислот — ФТГ-АК и данзил-АК. С водными или полярными элюептами полиамидные пластинки ведут себя подобно обратнофазовым сорбентам — замедление миграции веществ вдоль них обусловлено явлением распределения между фазами. С неполярными растворителями сильнее проявляются сорбционные свойства полиамида особенно хорошо сорбируются вещества с делокализованными л-электронами. Подробнее различные механизмы фракционирования на полиамидных и иных носителях рассмотрены в обзорной статье [Zakaria et al., 1983], хотя приведенные в ней примеры несколько устарели. [c.462]

У некоторых белков плазматических липопротеинов наблюдается значительное повышение доли а-спирали благодаря круговому дихроизму при соединении с фосфолипидами [81]. При работе с этими белками Сегрест с соавторами [96] ввели понятие амфипатической спирали. Эти спирали имеют одну сторону из полярных аминокислот, а другая сторона, которая находится в контакте с липидами, состоит из неполярных аминокислот (рис. 7.23). [c.313]

Применение [62] в 1955 г. карбодиимида для пептидного синтеза оказалось одним из наиболее значительных достижений в пептидной химии. С тех пор и до настоящего времени Л ,Л -дицикло-гексильное производное (71) наиболее широко используется для создания пептидной связи. Популярность объясняется доступностью эюго реагента, простотой применения и при использовании подходящего растворителя, эффективностью и быстротой реакций конденсации. При получении коротких растворимых пептидов крайне малая растворимость второго продукта — М,М -дициклогексилмо-чевины в большинстве растворителей, кроме низших спиртов, облегчает процесс очистки. Недостатками дициклогексилкарбодиимида являются его токсичность, склонность к рацемизации не имеющих уретановых защит аминокислот (и пептидов), а также возможное образование побочного продукта, получающегося в результате перегруппировки активированных интермедиатов. Эти два последние недостатка могут быть сведены к минимуму путем тщательного подбора условий реакции, в частности добавлением к реакционной смеси некоторых производных гидроксиламина (см. ниже). Карбодиимиды реагируют с аминами относительно медленно, так что активация карбоксикомпоненты может достигаться в присутствии аминокомпоненты. На практике реагент обычно просто добавляют к смеси карбокси- и аминопроизводных, растворенных в подходящем растворителе. Более подходящим для этой цели растворителем является относительно неполярный растворитель, такой как дихлорметан, однако если позволяет растворимость веществ, можно использовать диметилформамнд и другие полярные среды. [c.391]

Итак, были рассмотрены результаты теоретического конформационного анализа совместно с данными экспериментального исследования пространственного строения серии метиламидов N-ацетил-а-аминокислот и их N-метильных производных в различных средах. В основу интерпретации опытного материал ыли положены геометрические и энергетические характеристики ограниченного набора оптимальных конформаций монопептидов, изученных теоретически. При этом обнаружилось полное соответствие между всеми вьшодами теоретического анализа, с одной сто-роньг, и эспериментальными данными, с другой. В результате была установлена непосредственная связь между оптимальными формами рассчитанных монопептидов и соответствующими опытными данными, полученными с помощью различных физических методов теоретический и экспериментальный подходы не обнаружили противоречий в оценке тенденции смещения положений конформационного равновесия у изученных монопептидов при переходе от неполярных к полярным растворам. Тем самым было показано, что использованные в расчете потенциальные функции и параметризация адекватно отражают реальные взаимодействия атомов одного аминокислотного остатка и удовлетворительно имитируют влияние на эти ближайшие взаимодействия окружающей среды. Расчетный метод конформационного анализа выдержал, таким образом, свое первое испытание на пути к решению задачи структурной организации белков. Это, пожалуй, самый важный вывод из проведенного нами комплексного теоретического и экспериментального исследования. Он, конечно, не решал еще многих проблем, но послужил надежным обоснованием дл следующего шага - анализа конформационных возможностей монопеп-тидов всех остальных стандартных аминокислот. [c.172]

Боковые цепи. Результаты предшествующего рассмотрения в определенной степени предопределяют и ответ на вопрос о соответствии конформационных состояний боковых цепей аминокислотных остатков в белках и свободных молекулах метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. В самом деле, трудно представить наличие полного соответствия у основных цепей и отсутствие такового у боковых цепей. Тем не менее анализ конформационных состояний последних с точки зрения ближних взаимодействий не лишен целесообразности. Для удобства рассмотрения боковые цепи аминокислот можно разделить на гидрофобные (неполярные) и гидрофильные (полярные). Конформации гидрофобных боковых цепей определяются прежде всего ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, которые могут иметь как стабилизирующий, так и дестабилизирующий характер, В первом случае они называются дисперсионными, или лондоновскими, взаимодействиями. У монопептидов из-за небольшого числа атомов в молекулах энергия дисперсионных взаимодействий невелика, и поэтому их конформационные состояния определяются в основном мощными силами отталкивания. У полярных боковых цепей значительную роль могут играть также (но не исключительно ) электростатические взаимодействия и водородные связи. Среди боковых цепей гидрофобных остатков можно выделить цепи, имеющие разветвление при атоме СР (Val, Не) и не имеющие такого разветвления. К последним относится группа аминокислотных остатков Phe, Туг, Тгр, His с ароматическими боковыми цепями. Изложенные в предшествующем разделе результаты теоретического конформационного анализа метиламида N-aцeтил- -фeнилaлaнинa (см. табл. 11,14) свидетельствуют о том, что в этой молекуле пространственные формы основной и боковой цепей взаимосвязаны каждой форме основной цепи соответствуют определенные энергетически выгодные положения заместителя, На рис, 11.26 представлена конформационная карта ср-у фенил аланинового монопептида, разделенная пунктирными линиями на области, [c.186]

С помощью различных реагентов амины и соответствующие исходные соединения легко превратить в амиды, которые можно без труда определить методом ГХ. При этом применяют как полярные, так и неполярные жидкие фазы. Амиды, образуемые из различных соединений, и соответствующие реагенты приведены в табл. 11.17. (Как правило, эти реагенты взаимодействуют также с группой ОН и другими группами, содержащими активный водород.) Ацетамиды и пропиоамиды получали до ГХ-анализа и во время него. Во втором из этих методов после ввода пробы или вместе с ней в колонку вводят ангидридный реагент и при повышенных температурах ГХ-колонки в ней почти мгновенно образуется соответствующее производное. При реакции амина с ангидридом или хлорангидридом легко образуется тригалогенацетамид. В отличие от трифторацетатов трифторацетамиды проявляют лишь слабые электронно-захватные свойства [32]. Поэтому высокая чувствительность электронно-захватного детектора при определении производных пирокатехинаминов обусловлена скорее 0-трифторацетильными, чем Ы-трифторацетильными группами. В анализе диаминов и аз-аминокислот, полученных из гомо- и сополимеров полиамидных смол, применяли трифторацетильные и триметилсилильные производные. Удобны и гептафторбутироамиды эти производные достаточно стабильны, проявляют хорошие электронно-захватные свойства и удобны для ГХ-анализа. [c.293]

Как правило, увеличение селективности разделения энантиомеров а достигается понижением температуры колонки. Причина этого заключается в различном влиянии температуры на энтальпию ассоциации энантиомеров с неподвижной фазой это различие уменьшается с ростом температуры (см. разд. 5.3). Отсюда следует, что производные должны быть по возможности более летучими. Однако полярные соединения часто лучше разделяются на энантиомеры, чем неполярные. Это, в частности, было установлено при изучении разделения производных 2-оксикислот, амиды которых показывают большие значения а, чем соответствуюшие сложные эфиры. Экспериментально также было найдено, что на дипептидных фазах N-тpифтopaцильныe производные эфиров аминокислот разделяются лучше, чем соответствующие Ы-пентафтор-пропионильные (N-ПФП) или Ы-гептафторбутирильные (Н-ГФБ) производные. [c.88]

Фактором, определяющим силу взаимодействия между двумя молекулами, возможно, даже более важным, чем водородная связь или электростатическое притяжение, является гидрофобное связывание [8,84]. Молекулы или части молекул, недостаточно сольватируемые водой, разрушают сеть водородных связей, составляющую структуру растворителя. Это разрушение снижается в случае сближения таких молекул, в результате чего уменьшается общая площадь контакта неполярной поверхности с водой. Углеводороды, например, образуют отдельную вторую фазу, в то время как детергенты, обычно представляющие собой длннноце-почечные углеводороды с полярными группами с одного конца, образуют мицеллы [9]. Последние представляют собой шарообразные агрегаты молекул с заряженными концевыми группами на поверхности, сольватпрованными водой и с углеводородными цепочками внутри, в контакте только друг с другом. Маленькие неполярные участки или полости на поверхности белка также слабо сольватированы водой, однако они не контролируют состояния агрегации молекулы в целом. Эти участки могут, однако, взаимодействовать с гидрофобными молекулами или частями молекул близкого размера, соединяясь с ними, в результате чего уменьшается общая площадь контакта неполярной поверхности с водой, как это указано выше. При обсуждении трехмерной структуры химотрипсина уже рассматривался пример такого рода (см. с. 488). Вблизи активного центра этого фермента располагается образованный гидрофобными группами карман [46], размер которого позволяет связыванию в нем индольного бокового радикала остатка триптофана. Сам индол прочно связывается в этом кармане (энергия связывания 60 кДж-моль ) [88]. Селективность действия химотрипсина в отношении той или иной пептидной связи в большой степени определяется комплементарно-стью соответствующего бокового радикала аминокислоты этому гидрофобному карману. [c.505]

По современным представлениям, третичная структура белка после завершения его синтеза в рибосомах (см. главу 14) формируется совершенно автоматически, самопроизвольно и полностью предопределяется первичной структурой. Основной движущей силой в возникновении трехмерной структуры является взаимодействие радикалов аминокислот с молекулами воды. При этом неполярные гидрофобные радикалы аминокислот как бы погружаются внутрь белковой молекулы, образуя там сухие зоны, в то время как полярные радикалы оказываются ориентированными в сторону воды. В какой-то момент возникает термодинамически наиболее выгодная стабильная конформация молекулы. В такой форме белковая молекула характеризуется минимальной свободной энергией. Молекулы белков в водных растворах обычно принимают ряд стабильных конформаций, индуцируемых не только изменениями pH и температуры, но и низкомолекулярными соединениями. Различают две основные формы конформаций Т-форму (от англ. tensed—напряженная) и R-форму (от англ. relaxed—рас- [c.66]

Число функциональных групп может быть различным моно-аминомонокарбоновые, диаминомонокарбоновые, моноаминоди-карбоновые аминокислоты и т. д. По строению боковых цепей (полярности, заряженности) аминокислоты группируются на неполярные (гидрофобные), полярные (гидрофильные), но не за- [c.9]

Пространственная структура зависит не от длины полипептидной цепи, а от последовательности аминоютслотных остатков, специфичной для каждого белка, а также от боковых радикалов, свойственных соответствующим аминокислотам. Пространственную трехмерную структуру или конформацию белковых макромолекул образуют в первую очередь водородные связи, а также гидрофобные взаимодействия между неполярными боковыми радикалами аминокислот. Водородные связи играют огромную роль в формировании и поддержании пространственной структуры белковой макромолекулы. Водородная связь образуется между двумя электроотрицательными атомами посредством протона водорода, ковалентно связанного с одним из этих атомов. Когда единственный электрон атома водорода участвует в образовании электронной пары, то протон притягивается соседним атомом, образуя водородную связь. Обязательным условием образования водородной связи является наличие хотя бы одной свободной пары электронов у электроотрицательного атома. Что касается гидрофобных взаимодействий, то они возникают в результате контакта между неполярными радикалами, неспособными разорвать водородные связи между молекулами воды, которая вытесняется на поверхность белковой глобулы. По мере синтеза белка неполярные химические группировки собираются внутри глобулы, а полярные вытесняются на ее поверхность. Таким образом, белковая молекула может быть нейтральной, заряженной положительно или же отрицательно в зависимости от pH растворителя и ионо-генных групп в белке. К слабым взаимодействиям относят также ионные связи и ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Кроме того, конформация белков поддерживается ковалентными связями 8—8, образующимися между двумя остатками цистеина. В результате гидрофобных и гидрофильных взаимодействий молекула белка спонтанно принимает одну или несколько наиболее термодинами-чесю выгодных конформаций, причем, если в результате каких-либо внешних воздействий нативная конформация нарушается, возможно полное или почти полное ее восстановление. Впервые это показал К. Анфинсен на примере каталитически активного белка рибонуклеазы. Оказалось, что при воздействии мочевиной или р-меркаптоэтанолом происходит изменение ее конформации и, как следствие, резкое снижение каталитической активности. Удаление мочевины приводит к переходу конформации белка в исходное состояние, и каталитическая активность восстанавливается. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология