Белки, агрегация

Следует учесть возможность агрегации молекул красителей, поэтому, как правило, необходим независимый контроль размеров их частиц. Ряд методических сложностей может возникнуть и в случае оценки размеров пор с помощью растворов белков. Так, белок может частично забивать поры мембраны, снижая ее пористость. В связи с этим поиск модельных систем, в частности органозолей, для калибровки мембран представляет собой и в настоящее время актуальную задачу. Органозоли получают диспергированием металлов в органическом растворителе [114]. [c.94]

Подготовка образцов. В растворы опытных и стандартных белков, содержащие 2—5 мг/мл, добавляют 10%-ный ДСН до конечной концентрации 1% и р-меркаптоэтанол (для предотвращения неспецифической агрегации полипептидных цепей) до конечной концентрации 1—5%. Образцы выдерживают 5 мин при температуре 90° С. Если опытные или стандартные образцы находятся в растворах, содержащих ионы К+ или NH4+, перед обработкой ДСН их нужно обессолить диализом или гель-хроматографией, так как додецилсульфат калия и аммония плохо растворимы в воде. [c.120]

При выделении фермента используют метод фракционирования белков путем изменения pH. Очистка фермента на этой стадии достигается за счет денатурации белков, которые отделяют центрифугированием. Изменение pH белкового раствора следует осуществлять осторожно, по возможности не использовать сильные кислоты и щелочи. Рекомендуется добавлять уксусную кислоту, трис-буфер, карбонат натрия и др. Добавление соответствующего буфера или кислоты проводят на холоде. Их вносят по каплям, по стенке сосуда, при постоянном перемешивании. После нейтрализации раствора проводят короткую инкубацию при 25—30° С, чтобы перед центрифугированием произошла полная агрегация денатурированных белков. [c.199]

Из-за зависящей от концентрации тенденции многих белков к агрегации или диссоциации на субъединицы определение молекулярных масс становится проблематичным, интерпретация результатов различных физикохимических методов часто также является сложной. Обычно суммируют значения для различных фракций и затем делят полученную величину на число частиц в растворе или относят среднюю величину не к числу, а к средней массе частиц. Метод ультрацентрифугирования позволяет найти среднюю молекулярную массу. [c.362]

Такая гипотеза резко противоречит данным других исследователей [22], обнаруживших, что эти связи играют лишь вспомогательную роль в явлениях нерастворимости, наблюдаемых в процессе термической обработки. Эти авторы полагают, что агрегация белков скорее всего является здесь следствием формирования межмолекулярных дисульфидных мостиков их гипотеза основана на изучении кривых растворимости в зависимости от термического воздействия на белки клейковины (рис. 10.3). [c.512]

Столь разные примеры подтверждают, что гидротермическая обработка, как правило, способствует уменьшению растворимости белков, но её влияние на конформацию и явления агрегации или диссоциации тесно связано одновременно с физико-хими-ческими свойствами белков и условиями обработки. [c.514]

Для предотвращения агрегации частиц и защиты гидрозолей и гидросуспензий от коагулирующего действия электролитов применяют высокомолекулярные соединения и коллоидные ПАВ, растворимые в воде, например белки, мыла, крахмал, декстрин. Их стабилизирующее действие основано на образовании на поверхности частиц дисперсной фазы адсорбционных гелеобразных пленок и связано как с уменьшением межфазного натяжения, так и со структурно-механическими свойствами поверхностных слоев. [c.164]

Сенсибилизация. Как отмечалось выше, стабилизация коллоидных систем может быть достигнута введением высокомолекулярных веществ, из которых наиболее активны белки. Однако если количество, высокомолекулярного соединения, добавляемого к золю, очень мало, то возможен обратный эффект — снижение устойчивости. Это явление было названо сенсибилизацией (Г, Фрейндлих) или астабилизацией (Н. П. Песков). Действие макроионов объясняется их адсорбцией на поверхности частиц. Возможны два механизма астабилизирующего действия белков нейтрализация поверхностного заряда частицы противополонсно заряженным макроионом и одновременная адсорбция макроиона на нескольких частицах. При последнем механизме молекула белка является как бы мостиком между частицами, связывая их друг с другом. Мостиковым механизмом объясняют агрегацию эритроцитов в крови. [c.117]

Процессы старения белков, видимо, не столько связаны со струк-турообразованием в растворах полимеров, сколько с медленно протекающей денатурацией (И. Н. Буланкин, 1957). При этом происходит изменение в укладке полипептидных цепей, приводящее к появлению в периферической части белковой молекулы большего количества негидратируемых гидрофобных группировок. Создаются благоприятные условия для агрегации молекул при контакте указанных группировок, затем постепенное уплотнение и стягивание внутренних структур. Старение животного организма связано со старением его коллоидов, но эта причина далеко не единственная и к тому же зависящая от целого ряда других биологических факторов. Появление у тканей с увеличением возраста организма таких новых качеств, как большая жесткость и меньшая эластичность, объясняется процессами синерезиса и дегидратации. [c.210]

Процессы старения белков, видимо, не столько связаны со структурообразованием в растворах полимеров, сколько с медленно протекающей денатурацией (И. Н. Буланкин, 1957). При этом происходит изменение в укладке полипептидных цепей, приводящее к появлению в периферической части белковой молекулы большого количества негидратируемых гидрофобных группировок. Создаются благоприятные условия для агрегации молекул гтри контакте указанных группировок, затем постепенное уплотнение и стягивание внутренних структур. Старение животного организм [c.243]

Далее следует сделать выбор между аниона- и катионообменни-ком. При фракционировании определенным образом заряженных молекул такой выбор не представляет труда. Например, очевидно, что олигонуклеотиды следует делить на анионообменнике, а заведомо щелочные белки, например гистоны,— на катпонообменнике. Для амфотерных молекул посредством выбора pH буфера можно задавать знак суммарного заряда и таким образом определять нужный тип ионообменника. Здесь решающим соображением может оказаться учет диапазона pH, в котором препарат (например, белок) сохраняет свою нативность, не склонен к агрегации или неспецифической сорбции. Если такой диапазон pH располагается по обе стороны от изоэлектрической точки очищаемого компонента исходной смеси, то выбор типа обменника может диктоваться оптимизацией условий разделения, как было пояснено выше, в разделе Хроматографический процесс . [c.287]

Довольно успешно ионообменную хроматографию применяют и для фракционирования белков рибосом. Большинство этих белков также имеет щелочной характер, но они крупнее гистонов, поэтому здесь предпочтение отдается СМ-целлюлозе. Белки рибосом весьма склонны к агрегации, что заставляет вести их хроматографическое фракционирование в присутствии 6 М мочевины. [c.311]

Рассмотрение принципа действия и особенностей использования аминокислотного анализатора начнем с того, что сформулируем представления об анализируемом препарате. Для наиболее интересного случая — анализа состава белка — им является смесь 20 природных аминокислот. Все компоненты этой смеси представляют одинаковый интерес, подлежат полному разделению и количественной оценке. Интервал. молекулярных масс простирается ог 75 (Gly) до 204 (Тгр), диапазон значений р1 — от 2,97 (Glu) до 10,76 (Arg). Различия в стеиени гидрофобности тоже выражены сильно от гидрофильных дикарбоновых и оксикислот до весьма гидрофобных, несущих довольно протял<енные алифатические и ароматические боковые группы. Заметим сразу, что такие различия должны облегчить задачу хроматографического разделенпя, но вряд лн позволят обойтись без ступенчатой смены элюентов. В обычных условиях хроматографии все алшнокислоты достаточно устойчивы, но следует обратить внимание с этой точки зрения и на предшествующий хроматографии этап исчерпывающего гидролиза белков и пептидов (от него будут зависеть и результаты анализа). Агрегация аминокислот маловероятна, за исключением возможности окисления цистеинов до цистинов. Не-специфическая сорбция за счет гидрофобных взаимодействий с материалом матрицы безусловно возможна, но здесь она будет использоваться в интересах фракционирования. [c.515]

Для определения чистоты (или гомогенности) ферментных препаратов в настоящее время наиболее широко используются ультрацентрифугирование и диск-электрофорез. В основе первого из них лежит различная скорость седиментации в ультрацентрифуге белков с различной молекулярной массой (и различной формой молекул). Одним из ограничений данного метода является то, что разные белки могут иметь одну и ту же величину седиментации и не разделяться при ультрацентрифугировании. С другой стороны, белок в растворе может находиться в виде нескольких форм, различающихся по степени агрегации, а следовательно, и по молекулярной массе. Если эти формы не превращаются одна в другую или превращения осуществляются достаточно медленно, на седиментограмме обнаружится несколько пиков, что, однако, не будет свидетельствовать о наличии примесных белков в исследуемом препарате фермента. Недостатком метода является также его невысокая чувствительность, что не позволяет обнаруживать малые количества примесных белков. [c.205]

Удаление сульфата аммония. Супернатант, полученный на предыдущей стадии, пропускают через колонку (1x21,5 см), заполненную сефадексом (3-25, уравновешенную буфером 25 мМ трис-НС1 — 30 мМ КР, pH 7,2 (пропускают примерно 150 мл). На колонку можно нанести 700—2500 единиц активности. Сразу после выхода раствора, соответствующего свободному объему колонки, в первых 4—5 мл содержится основная часть ферментативной активности. Эту фракцию белка выдерживают при О—4° С в течение 2,5 ч (происходит агрегация фермента), после чего ценгрифугируют при 30 ООО в течение 30 мин. [c.243]

Перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий завершает цитохромоксидаза (цитохром сЮг-оксидоредуктаза, комплекс IV), катализирующая реакцию восстановления молекулярного кислорода до воды. Донором электронов для фермента служит ферроцитохром с. Реакция специфически блокируется цианид- и азид-ионами, а также окисью углерода. Цитохромоксидаза прочно связана с внутренней мембраной митохондрий и является интегральным мембранным белком в раствор фермент может быть высвобожден лишь после растворения мембраны высокими концентрациями детергентов. В нативной мембране, а также в растворах неионных детергентов (тритон Х-100, твин-80, Emasol-1130) цитохромоксидаза присутствует в виде высокоактивного димера. Некоторые воздействия (рН>8,5, высокие концентрации солей и неионных детергентов) вызывают появление мономерных форм фермента. Каталитическая активность цитохромоксидазы зависит от степени агрегации молекулы фермента. [c.432]

ГИСТ0НЫ (от греч. Mstos-ткань), группа сильноосновных простых белков (р/ 9,5-12,0), содержащихся в ядрах клеток животных и растений. Различают пять осн. групп Г., каждую из к-рых составляют белки с близкими св-вами, выделенные из разных организмов. Группы Н2А, Н2В, НЗ и Н4 имеют мол, м. от 1 до 14 тыс. (т. наз. низко молекулярные Г.), группа Н1 -ок. 22 тыс. Для первичной структуры Г. характерно высокое содержание остатков лизина и аргинина, а также отсутствие триптофана. Г. одной и той же группы, полученные из разл. источников, имеют очень сходную первичную структуру. Так, Г. из тимуса быка и проростков гороха, относящиеся к группе Н4, отличаются расположением только двух аминокислотных остатков. Во вторичной структуре преобладают а-спирали Р-стоуктура появляется только при необратимой агрегации Г. Третичную структуру образует глобула (80-100 аминокислотных остатков), содержащая гл. обр. гидрофобные и кислые аминокислотные остатки N-концевая (10-25 остатков), а в ряде случаев и С-концевая часть (5-10 остатков) не структурированы, подвижны и обогащены аргинином и особенно лизином. Группа Н1 отличается от др. групп значительно более длинным (ок. 100 остатков) подвижным N-концом. [c.574]

Осн. понятие Т. и. с.-частная эволюция [i-й процесс в ф-ле (1)], т.е. агрегация f ,-x компонентов системы, участвующих в /-М процессе, на j-m уровне иерархии. В случае закрытой (простой) физ.-хим. системы агрегация структурных элементов - неравновесный самопроизвольный процесс, для к-рого убыль ф-ции Г иббса можно определить согласно второму началу термодинамики. Так, неравновесную кристаллизацию жидкости ниже т-ры плавления можно рассматривать как агрегацию зародышей кристаллизации (верх, иерархич. уровень) в объеме однородной жидкости (ниж. иерархич. уровень). Убыль ф-ции Гиббса системы можно вычислить по приближенному ур-нию Гиббса-Гельмгольца AG = АН АТ/Т ), где ДЯ-изменение энтальпии системы при кристаллизации, АТ=Т — Т>0 (Т -т-ра плавления в-ва, Т-т-ра кристаллизации переохлажденного в-ва). Аналогично можно вычислить убьшь ф-ции Гиббса для процессов агрегации структурных элементов при спирализации цепей ДНК, агрегации молекул белков или полисахаридов с образованием надмолекулярных структур, [c.536]

Способ укладки пептидной цепи (образование спирали или -структуры) часто называют вторичной структурой белка. Дальнейшая укладка молекулы, основанная на бзаимодемствин групп, далеко отстоящих друг от друга вдоль цепи, приводит к формированию третичной структуры. Агрегация мономерных белковых субъединиц в оли-Ьомеры (гл. 4) определяет четвертичную структуру белка. [c.94]

Аналогично тому как аминокислоты, сахара и нуклеотиды служат строительными блоками для белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот, так и сами эти макромолекулы в свою очередь являются единицами, из которых собираются более сложные структуры. Волокна, мик-ротрубочки, оболочки вирусов и небольшие симметричные группы субъединиц в олигомерных ферментах — все это варианты строго упорядоченной упаковки макромолекул (которую иногда называют четвертичной структурой). Рассмотрим сначала наиболее простой случай агрегации идентичных белковых субъединиц. Известно, что, хотя форма многих белков близка к сферической, тем не менее они не совсем симметричны. На приведенных ниже рисунках это их свойство несколько преувеличено, чтобы более четко проиллюстрировать общие принципы упаковки. [c.270]

Некоторые из этих путей включают реакции, сопровождающиеся выделением энергии, запасаемой в виде АТР, большая часть которой используется в дальнейшем для энергетического обеспечения восстановительных процессов биосинтеза. В ходе этих восстановительных процессов образуются менее реакционноспособные гидрофобные липидные групировки и боковые цепи аминокислот, которые так необходимы для сборки нерастворимых внутриклеточных структур. Структурная организация природных олигомерных белков, мембран, микротрубочек и волокон является результатом агрегации, обусловленной сочетанием гидрофобных взаимодействий, электростатических сил и водородных связей. Главный результат метаболизма состоит в синтезе сложных молекул, которые весьма специфическим образом самопроизвольно взаимодействуют друг с другом, образуя требуемые для организма структуры— богатые липидами цитоплазматические мембраны, регулирующие вместе с внедренными в них белками поступление веществ в клетки. [c.502]

По молекулярной массе (-6000) и числу аминокислотных остатков в цепи инсулин формально можно отнести к полипептидам. Но зависящая от условий агрегация в димеры и гексамеры (с двумя координационно связанными атомами циика), наблюдаемая в кристаллах, оправдывает отнесение инсулина к белкам. Далее следует упомянуть тенденцию к комплексообразованию с никзомолекулярными и высокомолекулярными лигандами. Так, например, терапевтическое значение имеет комплекс инсулина с цинком и протамином. [c.263]

Хотя повышение pH и ионной силы или присутствие липидов способствует агрегации всех глиадинов [10], образование фибрилл наблюдалось только у некоторых а-глиадинов. Ввиду этого возможно, что образование фибрилл вовлекает вторичные специфические взаимодействия, зависящие от конформации основных единиц [114]. Структура других глиадинов может препятствовать образованию фибрилл этого типа. К тому же иммунохими-ческое исследование глиадинов [28] показывает, что а-, р-, у- и ы-глиадины состоят из иммунологически различных белков, т. е. различных по своей третичной структуре. Различие антигенных структур недавно подтверждено методом ELISA [179]. Обнаружены различия в N-концевых последовательностях. Изучение структуры глиадинов с помощью трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии обнаруживает в них не определенную структуру, а аморфную совокупность [55, 142]. [c.198]

Электрические заряды этих частиц и молекул создаются ионизированными группировками боковых цепей аминокислот, производных моносахаридов (уроновые кислоты, аминосаха-ра [92]), полярными группировками некоторых мембранных липидов (фосфолипиды и сульфолипиды хлоропластов). Отметим, однако, что мембраны хлоропластов гороха (ламеллы и оболочки) лишены гликопротеинов [54]. Электрические заряды повышают растворимость, когда значение pH отдалено от изоэлектрической точки частиц, создавая силы отталкивания между частицами одинакового знака электрического заряда. Наоборот, вблизи изоэлектрической точки суммарный заряд частиц равен нулю агрегация их облегчена. Так, изоэлектрическая точка рибулозобисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы нескольких видов растений находится в диапазоне pH 4,4 и pH 4,7 [4], и вследствие этого все белые протеины осаждаются практически спонтанно при этих pH [60]. Точно так же поликатионные агенты, которые образуют мостики между частицами с отрицательными зарядами, благоприятствуют флокуляции (коагулированию) белков зеленого клеточного сока при изоэлектрической точке растворимых белков [2] либо осаждению зеленых белков посредством термокоагуляции [61]. Однако термокоагуляция обусловливается в первую очередь не ионными взаимодействиями, а перераспределением гидрофобных взаимодействий. [c.246]

Своеобразная конструкция, основанная на образовании дисульфидных мостиков, обнаружена в ферментах триптофаназе [121] и треониндезаминазе [122] (рис. 8.3), выделенной из Salmonella, Здесь 4 идентичные полипептидные цепи попарно связаны дисульфидными мостиками, так что белки содержат по 2 (мономерные) субъединицы. Такая асимметричная агрегация, вероятно, связана с тем обстоятельством, что эти ферменты содержат по 2 центра связывания пиридоксальфосфата. Аналогичную функцию выполняют [c.68]

Форма агрегации этих глобул вовлекает ДНК в спирализацию третьего порядка. Как электронные микрофотографии 44], так и данные нейтронной дифракции [45] показывают наличие в структуре хроматинового волокна повторяющихся блоков размером в 11 нм. Модель, предложенг1ая для расположения этих сверхспиралей, имеет конфигурацию соленоида с диаметром 31 нм, где один оборот включает 6 нуклеосом (37). Структура соленоида закрепляется пятым гистоновым белком —Н1, содержание которого составляет примерно одну молекулу на глобулу. Образование витка соленоида дает дополнительный фактор упаковки 6. [c.52]

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]

Лри этом предполагается, что липидная везикула (липосо-ма) в водном растворе термодинамически более стабильна, чем единичная липидная молекула или плоская пленка таких молекул. При ультразвуковой обработке или при удалении детергента возникающая везикула захватывает молекулы белка, если они гидрофобны и поэтому находятся в термодинамически невыгодном окружении. У гидрофобных белков имеются две возможности стабилизации либо посредством агрегации друг с другом, либо путем включения в липидную фазу. Если экспериментатору повезет, то происходит последнее. В самое последнее время удалось приготовить большие (- 50 мкм в диаметре) везикулы, которые можно изучать электрофизиологическими методами с помощью введения в них микроэлектродов или даже методом подключения клемм [31]. [c.86]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология