Белки аминокислотный органических растворителя

Энтропийный фактор. Процесс свертывания не нарушит второе начало термодинамики, если неизбежное при образовании высокоорганизованной структуры уменьшение энтропии белковой цепи будет компенсироваться одновременным увеличением энтропии водной фазы и уменьшением энтальпии системы. Реализация того и другого связана с эффектом так называемых гидрофобных взаимодействий, возникающих при контактах молекул воды с атомными группами неполярных органических молекул. Энтропийная природа этих взаимодействий была обоснована У. Козманом [46], который показал, что на каждую неполярную алифатическую боковую цепь, покидающую водное окружение, энтропия возрастает на -30 ккал/моль град, а свободная энергия понижается на 5-10 ккал/моль. У большинства белков число остатков, склонных к гидрофобным взаимодействиям, превышает 50% всего аминокислотного состава. Поэтому энтропийный эффект, ведущий к экранизации гидрофобных атомных групп от молекул воды, играет существенную ориентационную роль в свертывании белковой цепи. Об этом, в частности, свидетельствует сильное денатурирующее действие, оказываемое на структуру белка слабо полярными органическими растворителями, мочевиной, производными гуанидина и другими соединениями. [c.95]

Термостабильность белковых молекул можно повысить, внеся в них изменения, благодаря которым они дольше не разворачиваются при повышении температуры. Кроме того, такие термостабильные белки часто не разрушаются в органических растворителях и при нефизиологических условиях (например, при экстремальных pH). К значительному повышению стабильности белковой молекулы может привести образование в ней дополнительных дисульфидных связей. Основная проблема здесь заключается в том, чтобы эти связи не мешали нормальному функционированию белка. В одном из экспериментов при помощи олигонуклеотид-направленного мутагенеза были созданы шесть вариантов лизоцима фага Т4 с новыми внутри-цепочечными дисульфидными связями. Для этого два, четыре или шесть специфических аминокислотных остатков в полинуклеотидной цепи были заменены на остатки цистеина, в результате чего образовалась одна, две и три дисульфидных связи соответственно (табл. 8.2). [c.168]

В последнее время при определениях аминокислотного состава белков широко применяется хроматографический метод, открытый русским ученым М. С. Цветом. Особенно большое распространение получил метод распределительной хроматографии на бумаге. Сущность этого метода состоит в том, что на хроматографическую бумагу, которая отличается от обычной фильтровальной большей однородностью и чистотой, наносится небольшая капля раствора, содержащего аминокислоты. Затем конец бумаги с каплей раствора погружают в ванночку с каким-либо органическим растворителем (насыщенные водой бутиловый спирт, фенол, коллидин и др.). Ванночку и бумагу устанавливают в камеру, насыщенную парами воды и растворителя, его пропускают вдоль листа бумаги в течение нескольких часов. Вместе с [c.216]

Еще одно важное следствие денатурации белка заключается в том, что белок почти всегда утрачивает характерную для него биологическую активность. Так, если водный раствор фермента кипятить в течение нескольких минут, а затем охладить, то фермент, как правило, становится нерастворимым и, что особенно важно, уже не обладает каталитической активностью. Денатурацию белков вызывает не только нагревание, но и воздействие экстремальньк значений pH, добавление к раствору белка некоторых органических растворителей, таких, как спирт или ацетон, обработка мочевиной или детергентами и даже сильное взбалтывание бежевого раствора на воздухе до тех пор, пока он не вспенится. Каждый из этих способов денатурации можно рассматривать как относительно мягкую обработку. В самом деле, прямые эксперименты показывают, что денатурация не сопровождается разрывом ковалентных связей в полипептидной цепи. Следовательно, аминокислотная последовательность белка после денатурации не изменяется тем не менее большинство белков при этом утрачивает биологическую активность. Отсюда [c.159]

Микросреда поверхностного слоя обнаруживает также сильно пониженную полярность по сравнению с водой. На это указывают, в частности, результаты сравнения УФ- и видимых спектров поглощения или спектров флуоресценции ароматических соединений в воде, в органическом растворителе и при солюбилизации их в поверхностном слое белковой глобулы [23, 24]. Полярность среды, окружающей молекулу Ы-арилсульфоната в комплексе с белком, близка й значению, характеризующему этанол (Z = 80 для воды Z = 95) (табл. 4). В тех участках ферментной глобулы, где непосредственно происходит гидрофобное взаимодействие аполярных аминокислотных остатков поли-пептидной цепи, полярность микросреды должна быть еще более низкой. С другой стороны, в рядом расположенных областях поверхност- ного слоя следует ожидать высокую локальную концентрацию диполей пептидных связей. Это (даже в отсутствие полярных и заряженных боковых групп) может привести к образованию участков высокополярной и поляризующей мик- 57 росреды (где напряженность поля достигает значений 10— [c.21]

Вслед за этим в 1902 г. Гофмейстер выдвинул гипотезу об амидообразной связи аминокислотных остатков в белке, которая и легла в основу полипептидной гипотезы. Она же послужила основанием Э. Фишеру н Т. Курциусу для разработки методов синтеза пептидов. Одновременно с синтезом многочисленных пептидов, завершившихся синтезом нонадека-пептида, проводились исследования то выделению пептидов из белков. Был выделен ряд пептидов, тождественных с синтетическими. Они давали биуретовую реакцию и расщеплялись протеолитическими ферментами высшие пептиды обладали коллоидны ми свойствами. Все эти факты в тот период были достаточным подтверждением выдвинутой полипептидной теории. Однако методы органической химии, применявшиеся для выделения пептидов из гидролизатов белков, а именно фракционированная кристаллизация, извлечение органическими растворителями, получение производных и т. д. оказались для этой цели мало пригодными. Число выделенных пептидов было настолько незначительным, что возникли сомнения в справедливости выдвинутой теории. [c.520]

Действительно, глобулярные белки денатурируются, т. е. переходят в неупорядоченное клубкообрааное состояние, под действием слабополярных органических растворителей, образующих водородные свяаи хуже, чем вода. Действие этих растворителей определяется контактами с неполярными аминокислотными остатками белка и, тем самым, нарушением гидрофобных взаимодействий. Денатурирующее действие спиртов на белки возрастает с увеличением размеров алифатического радикала. Сильное денатурирующее действие мочевины также объясняется ослаблением гидрофобных взаимодействий. [c.107]

Характерной особенностью склеропротеинов является их полная нерастворимость в воде, в солевых растворах и в органических растворителях. Они легко отделимы от растворимых веществ тканей (например, от солей, углеводов, липидов и растворимых в воде белков), но их крайне трудно очистить от других нерастворимых структурных белков. Мы не можем ни переоса-ждать, ни перекристаллизовывать эти белки и поэтому не имеем критерия для суждения о том, являются ли они однородными веществами или же представляют собой смеси различных белков. Наиболее важными представителями структурных белков являются кератины и коллагены. Кератины характеризуются устойчивостью как к действию протеолитических ферментов, так и к кипячению с водой. В противоположность кератинам коллагены гидролизуются под влиянием ферментов и при продолжительном кипячении с водой превращаются в желатину (глутин). Кератины и коллагены отличаются друг от друга также по аминокислотному составу (см. табл. 1), по распространению в животном организме и по некоторым другим показателям, которые будут упомянуты в следующих разделах. [c.204]

В дальнейших исследованиях Сенгер разработал, а впоследствии довел до полного совершенства, метод, позволивший определять последовательность аминокислотных остатков в полипетидных цепях. При этом он исходил из следующих, сформулированных им на симпозиуме по аминокислотам и белкам в Колд Спринг Харборе в 1949 г. положений Методом динитрофенилирования можно определить природу концевых групп путем идентификации ДНФ-аминокислот (динитрофенил-амино-кислот.—Л. Ш.), полученных при гидролизе ДНФ-белка. Однако, если гидролизовать ДНФ-белок лишь частично, можно получить ДНФ-пептиды, исследование строения которых дает указания относительно природы аминокислот, расположенных в пептидных цепях вблизи концевых групп. ДНФ-пептиды довольно хорошо поддаются отделению от незамещенных пептидов и аминокислот путем экстракции органическим растворителем из подкисленного раствора и хроматографическим фракционированием на силикагеле. Смеси ДНФ-пептидов, полученные этим способом, гораздо менее сложны, чем продукты частичного гидролиза необработанного белка, так как отделяются только пептиды, содержащие М-концевые группы исходного белка. Для дальнейшего упрощения анализа последовательности аминокислот вместо инсулина были взяты очищенные фракции А и В, образующиеся при его окислении и содержащие только по одной концевой группе [37]. [c.133]

Метод осаждения ионами тяжелых металлов находит ограниченное применение при фракционировании белков и осуществляется в большинстве случаев в сочетании с другими методами фракционирования (высаливание, осаждение органическими растворителями). Метод основан на взаимодействии ионов Hg, 2п, Са, Ва, РЬ, Ре, Си, и и других тяжелых металлов с реакционноспособными аминокислотными радикалами белковой молекулы (Hg —с сульфгидриль-ными группами, —с имидазольными, Са " и Ва " —с радикалами фосфосерина и т. п.). [c.27]