Cтраница 4
Взаимодействие растворимых веществ с сорбентами обычно изучается с целью создания сорбционных методов разделения смесей веществ. Вторая возможная область применения этого явления заключается в использовании сорбции для изучения свойств сорбируемых молекул. Это направление успешно развивается и уже в настоящее время позволяет определять эквивалентный вес сорбата, число зарядов в молекуле, оценивать молекулярный вес. Особенно важен сорбционный метод для изучения ряда свойств макромолекул. Он является важным дополнением к гидродинамическим методам анализа размеров и формы молекул глобулярных белков. Наряду с этим изучение электрохимических свойств макромолекул сорбционными методами позволяет получить ряд дополнительных сведений по сравнению с результатами потенциометрического титрования. Естественно, что для развития теории сорбции макромолекул необходимо предварительно изучить сорбцию низкомолекулярных веществ аналогичного типа. В связи с этим здесь последовательно рассматривается сорбция аминокислот, пептидов и белков. Изучение законов сорбции этих групп веществ может быть использовано также для их разделения как на основе одноактных сорбционных, так и хроматографиче-ских методов. [46]
Это представлялось чрезвычайно важным, так как могло привести исследователей к установлению закономерностей образования третичной структуры белков. Но, как он сказал на V Международном конгрессе по биохимии в 1964 г., результаты превзошли все ожидания, поскольку оказалось возможным различать на рентгенограмме отдельные боковые цепи в виде оптически более плотных участков, отходящих от основной спиральной цепи. Эти результаты говорили сами за себя - наука очень близко подошла к возможности непосредственного определения последовательности аминокислотных остатков в молекулах глобулярных белков методом лишь одного рентгеноструктурного анализа. [47]
Конформация полипептида в растворе частично определяется прямым взаимодействием пептидных групп друг с другом. Результаты тщательной оценки длины связей и валентных углов, основанной на размерах, установленных для планарных пептидных связей в кристаллах небольших пептидов, существенно ограничили число возможных моделей конформации полипептидов. Дальнейшие ограничения в выборе возможной конформации были связаны с тем, что, согласно исходным предположениям, каждая карбонильная и каждая амидная группа пептида участвует в образовании водородной связи и что конформа-ция полипептида должна соответствовать минимальной энергии вращения вокруг одинарной связи. Существование спиральных структур предсказанных размеров в синтетических по-липептидах было подтверждено с помощью самых различных физических методов, в том числе и методом рентгеноструктурного анализа. Такая а-спираль, в которой каждая пептидная группа соединена водородной связью с третьей от нее пептидной группой, считается наиболее вероятной моделью отдельных участков остова молекулы глобулярных белков, к которым относятся и ферменты. Нужно подчеркнуть, однако, что конфор-мация глобулярного белка в целом отличается от простой регулярной а-спиральной структуры из-за наличия. [48]
Поверхности, для которых выполняется это соотношение, имеют минимальную площадь. С молекулярной точки зрения стремление поверхности к сокращению основано на том, что силы притяжения между молекулами, находящимися внутри фазы, и молекулами, расположенными на поверхности, превышают силы притяжения между молекулами, находящимися внутри фазы. Когда речь идет о поверхности жидкости, граница раздела между жидкостью и воздухом выражена достаточно резко и состоит из слоя толщиной в одну-две молекулы. Поверхность молекулы глобулярного белка гораздо сложнее, она очень неровная и содержит разного рода выступы и выемки независимо от того, несколько компактно молекула свернута в трехмерную глобулу. Поверхность белка не может быть гомогенной, и особенно сложной она бывает в случае ферментов, для которых характерно наличие одного или двух активных центров. Мы ограничимся описанием поведения модельных молекул с однородной поверхностью в надежде на то, что поведение молекул глобулярных белков во многом ему подобно. Обычно в качестве модели выбирают сферу. Если речь идет о вытянутых спиральных структурах, то моделью могут служить длинные тонкие стержни, но, как правило, удобнее использовать в качестве модели вытянутый эллипсоид. [49]