Cтраница 2
Примерно половина поверхности этих двухслойных структур покрыта так называемыми периферическими, белками, легко отделяющимися от мембран. Периферические белки находятся во взвешенном состоянии в липидном слое - большая часть глобулы погружена в мембрану, меньшая - в окружающую мембрану водную среду. В некоторых участках мембран в липидную структуру погружены отдельные молекулы белков или их агрегаты. [16]
Усовершенствование воздушных ультрацентрифуг, у которых ось ротора находится в вертикальном положении, облегчило конструирование и эксплуатацию роторов для ячеек большой емкости, пригодных для препаративных целей. Описанные Пикель-сом [278] роторы снабжены большим числом изготовленных из пластмассы пробирок, устанавливаемых обычно под углом приблизительно 35 к вертикали. При таком устройстве для достижения внешней стенки пробирки отдельным молекулам белка необходимо пройти относительно короткое расстояние, после чего собирающийся концентрированный раствор под действием силы тяжести сползает вниз вдоль наклонной стенки пробирки на дно. [17]
Использование ионообменной целлюлозы для очистки белков имеет два наиболее ощутимых преимущества. Во-первых, полимерные цепи ионообменной целлюлозы в среднем сравнительно сильно разделены в пространстве, и поэтому даже очень крупные белки могут свободно диффундировать через ионообменную матрицу, взаимодействуя с заряженными группами. И во-вторых, плотность распределения заряженных групп в ионообменных целлюлозах относительно невелика, и поэтому отдельные молекулы белка взаимодействуют в каждый данный момент лишь с одной или с несколькими заряженными группами смолы - это позволяет элюировать белок с ионообменника в сравнительно мягких условиях. [18]
Белки в современном понимании этого термина, взятые сами по себе, не являются единственным определяющим, характернейшим компонентом живой материи. К таким соединениям следует отнести, по меньшей мере, и нуклеиновые кислоты. Кроме того, все известные нам виды живой материи являются сложными надмолекулярными образованиями, а не отдельными молекулами белков, нуклеиновых кислот или нуклеопротеи-дов. Заметим, кстати, что термин белковые тела, использованный Энгельсом, в современной ему науке соответствовал не индивидуальным белкам, а продуктам, заведомо содержащим многие небелковые соединения и близким по существу к протоплазме клеток. [19]
Ионообменную хроматографию белков [20] выполняют на ионообменниках, имеющих гидрофильную матрицу, например на целлюлозе и декстране. Анионообменники, особенно DEAE-целлюлозу и DEAE-сефадекс, используют чаще, чем катионооб-менники типа СМ-целлюлозы. Ионообменники на основе целлюлозы имеют открытую сетчатую структуру с ионизованными центрами, легкодоступными для белков. Число ионных связей, образующихся между обменником и белком, зависит не только рт используемого материала, но также в большой степени от рН и ионной силы буфера. Эти ионные пары постоянно диссоциируют и образуются вновь, так как ионы элюента конкурируют за центры обмена. Обменники, пригодные для фракционирования белков, имеют низкую плотность зарядов, поэтому число ионных связей между ионитом и отдельными молекулами белка не столь велико, чтобы вообще воспрепятствовать продвижению последних вдоль колонки. Хотя ионные связи постоянно диссоциируют и образуются вновь, в начале хроматографирования белок связывается с ионообменником и не элюируется с колонки. Однако когда концентрация небольших конкурирующих ионов буфера возрастает до такого уровня, что все связи одновременно разрываются, белок начинает двигаться вниз по колонке. Если в процессе разделения используют градиент ионной силы, белок, перемещающийся в стартовой зоне медленнее, чем буфер, элюируется им при увеличении концентрации ионов. Таким образом, элюирующая способность буферного раствора постоянно увеличивается и макромолекула перемещается все быстрее и быстрее. Скорость ее перемещения становится сравнимой со скоростью движения жидкости, когда в элюенте достигается такая концентрация соли, которая эффективно препятствует взаимодействию молекулы белка с обменником. Важное значение в каждом отдельном случае имеет профиль градиента: чтобы увеличить разрешение пиков в определенных участках хромато-граммы, используемый градиент должен быть сравнительно пологим, но в то же время достаточно крутым в других участках, чтобы избежать уширения пиков. [20]