Кристаллические белок

Cтраница 1

Исследования кристаллических белков методом диффракции рентгеновых лучей показали, что глобулярные белки действительно состоят из свернутых молекул с длинными цепями. В работе Кроуфута ( Crowfoot, 1938) с кристаллическим инсулином было найдено, что при векторном синтезе по Паттерсону у инсулина наблюдаются межатомные расстояния, подобные наблюдаемым у фибриллярных белков. Ввиду недостатка места мы не будем излагать здесь синтеза по Паттерсону; следует лишь отметить, что этот синтез позволяет определить межатомные расстояния в том случае, когда фазы атомных параметров неизвестны, и может дать ценные предварительные сведения о кристаллической структуре. Было установлено, что области высокой электронной плотностио расположены параллельно оси а кристалла на расстоянии 9 8 А друг. По-видимому, это отвечает почти гексагональной упаковке. [1]

Одним из самых старых методов получения кристаллических белков является осторожное добавление этилового спирта или ацетона к холодному белковому раствору. [2]

Вовсе не очевидно, что в будущем при исследовании дифракции кристаллических белков удастся достигнуть значительного улучшения разрешения структуры. Следовательно, белковые молекулы в кристаллическом состоянии не подвержены силам межмолекулярного взаимодействия, сравнимым с силами решетки, удерживающими малые молекулы в гораздо более жестком состоянии. В связи с этим результаты рентгеноструктурного анализа белков часто основываются на участках карты электронной плотности с плохим качеством изображения. Высокие концентрации соли, используемые при кристаллизации, препятствуют образованию стабилизирующих полярных контактов между этими областями. Кроме того, нельзя не принимать в расчет роль гибкости полипептидной цепи белка, которая может оказаться существенной для ферментативной функции. Подобные факторы, относящиеся к описанию упорядоченной структуры растворителя и взамодействию молекул растворителя с белковыми остатками, препятствуют получению данных, необходимых для точного описания структуры молекулы. Очевидно, что к областям полипептидной цепи белковых молекул, которые на карте Фурье плохо различимы, методы уточнения не применимы. [3]

Данные о гидродинамических свойствах белков в растворе и оценка размеров элементарной ячейки, полученная с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллических белков, свидетельствуют о компактности и жесткости белковой молекулы. [4]

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что все ферменты по своей химической природе делятся на две группы: 1) однокомпонентные ферменты - протеины, представляющие собой простые кристаллические белки; к ним относится большинство гидролитических ферментов; 2) двухкомпонентные ферменты - протеиды, состоящие из активной группы и специфического коллоидного носителя; к этой группе принадлежат в основном ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные процессы. [5]

Но глобула имеет фиксированное строение. Кристаллические белки, как уже сказано, содержат большое количество воды, и их изучают в маточном растворе. Результаты рентгенографического исследования кристалла белка и данные оптических измерений того же белка в растворе, как правило, согласуются друг с другом. В частности, совпадают степени спиральности, определенные обоими методами. Более того, установлено, что ферментативная активность ряда белков со - Ррс. Рснтгендграмма Na-соли хранястся в сильно оводненном ДНК в форме А кристалле. [6]

Прибор для наблюдения диализа. [7]

В настоящее время получены кристаллические препараты многих белков. Выделение кристаллических белков требует, однако, много времени и нередко сложного оборудования. [8]

Структурным исследованием кристаллов лизоцима с ингибитором и без него было показано, что ингибитор располагается именно в активных центрах молекулы. Исследование строения кристаллических белков требует большой изобретательности, высокой экспериментальной техники и очень длительного времени. Так, например, исследование строения кристаллов белка рибонуклеазы длится уже 15 лет, а исследование кристаллов инсулина ведется еще дольше - более 20 лет. [9]

Изменения в стереохимии железопорфирина, сопровождающие изменение спинового состояния гемового железа, не были зарегистрированы в ранних исследованиях разностным методом Фурье производных миоглобина кашалота. Учитывая, что для ряда кристаллических белков разностный метод Фурье дал отличные результаты, отсутствие изменений в стереохимии железопорфирина, наблюдавшегося в молекулах типа гемоглобина, в случае миоглобина может быть обусловлено недостаточной точностью данных. [10]

Однако новый способ рентгеновского анализа, посредством рассеяния под малым углом [64], позволяет измерять периодичности более высокого порядка. При помощи этого метода были определены размеры первичных ячеек многих кристаллических белков. [11]

Малые различия между отдечьными молекулами отнюдь не исключаются при условии, если эти различия не связаны с изменением размеров и формы макромолекул и если они не препятствуют образованию любых связей, которые могут играть существенную роль в сохранении упорядоченного состояния. С помощью чувствительных химических методов разделения много раз было показано, что кристаллические белки действительно содержат молекулы, которые некоторым образом отличаются друг от друга. Оказалось, что эти различия незначительны; так, например, боковая СООН-группа замещается на CONHj-группу. Поскольку молекула белка обычно содержит несколько тысяч атомов ( помимо водородных атомов) и поскольку рентгенограмма отражает распределение электронной плотности, очевидно, что такие малые отклонения от регулярности не поддаются наблюдению. [12]

Несомненно, что наиболее совершенным приемом определения конформации первичной цепи является метод дифракции рентгеновых лучей. Однако, не говоря уже о его технической трудности, этот метод применим лишь для кристаллических белков или ориентированных пленок полипептидов. [13]

Пространственное распределение электронной плотности. [14]

Если бы белковая глобула представляла собой не апериодический кристалл, а сильно флуктуирующее образование, то можно было бы думать, что кристаллизация означает отбор одной или нескольких конформаций из большого их числа в растворе. Но глобула имеет фиксированное строение. Кристаллические белки, как уже сказано, содержат большое количество воды, и их изучают в маточном растворе. [15]

Страницы: 1 2