Ферментные белок
Cтраница 3
Ферментные белки могут быть получены в кристаллических состояниях. [31]
Способы промышленного получения ферментных препаратов сравнительно просты. Приемы выделения ферментных белков из сырья, получения технических препаратов, требуемая для этого аппаратура - доступны и, в целом, относительно несложны. [32]
Мембраны как место осуществления дыхания. Компонентами дыхательной цепи являются ферментные белки с относительно прочно связанными низкомолекулярными простатическими группами. Давнюю мысль о том, что дыхание-это катализ, осуществляемый железом на поверхностях ( О, Варбург), можно считать справедливой. Действительно, ферменты дыхательной цепи структурно связаны. У эукариот они локализуются во внутренней мембране митохондрий, а у прокариот-в плазматической мембране. Механизм действия и локализация компонентов дыхательной цепи в тех и других мембранах во многом сходны. Дыхательная цепь Alcaligenes eutrophus и Paracoccus denitriftcans почти идентична дыхательной цепи митохондрий. [33]
Существуют различные варианты его проведения, имеющие те или другие преимущества. При фракционировании и очистке ферментных белков используют и классический метод движущейся границы, и метод зонального электрофореза на бумаге, и электрофорез в блоках или колонках с различными наполнителями. Операции препаративного характера выполняют в колонках ( блоках), содержащих крахмал, агаровый гель, порошок целлюлозы, мелкие частички стекла или пластмасс, таких как полиэтилен, полиме-такрилат. Эти материалы не имеют заряда и почти не адсорбируют на себе белков. Часто электрофорез выполняют в вертикальных колонках, наполненных теми же инертными веществами, что дает ряд технических удобств. Метод электрофореза имеет то преимущество, что используемый в нем принцип разделения белков отличается от других применяемых методов, поэтому возникает возможность иного подхода к выполняемым операциям и их оценки на иной основе. [34]
Такие ферменты, идентичные по своей каталитической функции, но различные по другим молекулярным характеристикам, называются изоэнзимами или изозимами. Образование дублирующих друг друга ферментных белков связано с существенными затратами, но это обеспечивает клетке возможность специфической и точной регуляции систем, содержащих одинаковые этапы. Существование изоэнзимов, различающихся по конечному назначению, составляет одно из важных условий динамической организованности метаболизма. Конечная функция или назначение фермента становится существенным дополнением к его непосредственной функции. Существование различных молекулярных форм ферментов, аналогичных по своей специфической основной функции, но различных по конечному назначению в физиологическом отношении, является одним из важнейших условий нормального метаболизма клетки. Химические сигналы в клетке могут приниматься избирательно, и таким образом создается весьма точно действующая система строго направленных каналов связи для управления обменом веществ на основе информации о внутри - и внеклеточной химической среде. [35]
 |
Кристаллы протеазы Strepto-myces griseus, выкристаллизованные нами из растворов сульфата аммония. [36] |
В настоящее время в ряде стран имеются крупные заводы и лаборатории, выпускающие в продажу самые разнообразные препараты ферментов. Сейчас налаживается выпуск даже хро-матографически однородных ферментных белков, выделяемых в виде одной ( индивидуальной) фракции при хромато-графических исследованиях, например на целлюлозоионитах. [37]
При получении ферментного белка его легче извлечь из цитоплазмы, где он находится в растворимом состоянии, но весьма важно уметь выделять его из структурных образований клетки ( ядра, оболочки, митохондрии, микросомы и др.), в которых он бывает более или менее прочно фиксирован. Предварительное отделение структурных элементов облегчает получение растворимых ферментных белков, находящихся в цитоплазме. Чтобы извлечь структурно-связанные ферменты, нужно либо получить из клеток их комплексы ( с балластными веществами) и затем разрушить, либо разрушить комплекс в клетке с тем, чтобы в растворе иметь только сами ферменты. Обычно ферменты освобождаются из комплексов химическим воздействием, как обработкой бутанолом, растворами детергентов, как например, холата и дезоксихолата, натрийдоцедилсульфата, твина, эмазола и др. Весьма эффективно применять для этой цели гидролитические ферменты, как например, липазы, нуклеазы или протеолити-ческие. В последнем случае надо иметь в виду, что выделяемый из комплекса ферментный белок может быть частично или полностью расщеплен вместе с балластными белками, от которых стремятся избавиться. [38]
Во всех названных выше случаях в применяемых микроорганизмах, осуществляющих биосинтез, влияют определенные ферментные системы. Задача состоит в том, чтобы выделить соответствующие ферментные белки и научиться управлять ими, расшифровать природу их действия, осуществляя реакции, аналогичные протекающим в живом организме, по своему желанию, в любом звене или на любом технологическом этапе. [39]
Количественное изменение состава бактериальной клетки во время начальной фазы роста сильнее всего затрагивает рибонуклеиновую кислоту: содержание РНК повышается в 8 - 12 раз. Это указывает на участие РНК и рибосом в синтезе ферментных белков. [41]
Выделение и исследование животных ферментов проводилось исторически раньше, чем растительных, а особенно, чем микробных. Поэтому и способы производства высокоочищенных препаратов разработаны лучше всего для ферментных белков животного происхождения. Следует заметить, что очистка и разделение микробных белков представляют собой гораздо более трудную задачу, чем животных. Неудивительно, что наиболее совершенные способы производства, например более простые и надежные способы кристаллизации, известны для ферментов именно животных тканей. [42]
Содержимое клетки, окруженное ЦПМ, называется цитоплазмой. Фракция цитоплазмы, имеющая гомогенную консистенцию и содержащая набор растворимых РНК, ферментных белков, продуктов и субстратов метаболических реакций, получила название цитозоля. Другая часть цитоплазмы представлена разнообразными структурными элементами: внутрицитоплазматиче-скими мембранами ( если они есть), генетическим аппаратом, рибосомами и включениями разной химической природы и функционального назначения. [43]
Горчичный газ является, по-видимому, первым химическим фактором, у которого была обнаружена способность вызывать мутации. При изучении процессов инактивации ( лишения активности) различных биологических материалов, начиная от чистых ферментных белков и кончая вирусами, бактериями и дрожжами, под действием горчичного газа было установлено, что ДНК гораздо более чувствительна к горчичному газу, чем белок, РНК или другие компоненты клетки. В ряде исследований показано, что горчичный газ вызывает потерю вязкости и отчетливую деполимеризацию ДНК. Была отмечена также способность горчичного газа и его аналогов осаждать протеид ДНК, и найдено, что они взаимодействуют с нуклеопротеидами ДНК в большей мере, чем с другими белками. [44]
 |
Технологическая схема выделения сухого спиртоосажденного препарата Asp. awamory. [45] |
Страницы: 1 2 3 4