Cтраница 2
Сразу же можно видеть, что вращение при D-линии натрия очень сильно зависит от того, проводились ли измерения в растворителе с высоким или низким значением диэлектрической проницаемости. Вследствие этого данное значение IR ], можно интерпретировать как соответствующее совершенно различным величинам спиральности. Поэтому очевидно, что величину оптического вращения при D-линии натрия ( либо при любой другой одной длине волны в видимой и близкой ультрафиолетовой области спектра) нельзя использовать для определения содержания спиральной формы. [16]
В большинстве белков приблизительно для 15 % атомов водорода время обмена превышает 24 час. Поскольку данные табл. 13 рассчитаны по полосам поглощения в инфракрасной области, соответствующим колебаниям в пептидных группах, их следует считать относящимися к атомам, входящим в состав остова полипептидной цепи. Обмен этих атомов происходит медленно, так как они участвуют в водородных связях или находятся в гидрофобных областях, недоступных для растворителя. Для инсулина и рибонуклеазы содержание спиральных форм, приведенное в табл. 13, больше содержания всех медленно обменивающихся атомов водорода, измеренного по методу плотности, и меньше приведенных выше величин, рассчитанных - в предположении чт & все медленно обменивающиеся - атомы-ве - - дорода принадлежат остову полипептидной цепи. [17]
В этом уравнении фигурируют три ( а не четыре, как в двучленном уравнении Друде) параметра, определяемых экспериментально. Поскольку второй член в уравнении ( XVI. Ьа может служить мерой содержания спиральных форм в макромолекуле. В большинстве случаев данные по дисперсии дают возможность достаточно точно определить эти три параметра. Параметр Ь0 определяют по наклону кривой зависимости [ т ] ( Я2 - KQ) от 1 / ( Я - Яо), построенной на основании уравнения ( XVI. Значение Я0 подбирают методом проб и ошибок так, чтобы получить прямую линию. [18]
То обстоятельство, что при нагревании РНК поглощение в ультрафиолете увеличивается на 20 - 30 % ( в ДНК на 40 %), говорит о наличии у РНК более или менее упорядоченной структуры и не позволяет рассматривать ее как клубок со случайно связанными парами оснований. Действительно, при неспецифи-чеоком спаривании оснований, вероятно, не мог бы возникнуть гипоХ ромный эффект, для которого требуется, чтобы основания были не только связаны водородными связями, но и расположены стопкой одно над другим. Таким образом, в РНК должны существовать спиральные области. Это заключение подтверждается соответствием между данными по изменению поглощения в ультрафиолете и изменению оптического вращения ( фиг. XVI мы видели, что оптическое вращение служит чувствительным показателем содержания спиральных форм в белках. [19]
Так, по данным, относящимся к дисперсии оптического вращения, можно определить только избыток одной из спиральных форм ( правой или левой) над другой. Поэтому этот метод приводит к заниженным оценкам степени спирализации. При определении числа атомов водорода, входящих в состав пептидной группы, по поглощению в инфракрасной области необходимо учитывать, что эти атомы не всегда участвуют в водородных связях спирали: они могут участвовать в других водородных связях или быть относительно недоступными для растворителя. Большое значение доли спиральных структур, получаемое для инсулина методом обмена с дейтерием, может быть обусловлено образованием ассоциатов мономеров инсулина. Для миоглобина и гемоглобина расчет, проведенный на основании данных об обмене с дейтерием, приводит к малым значениям содержания спиральных форм, тогда как на самом деле их содержание в этих случаях довольно высоко. По-видимому, в этих компактных молекулах может происходить быстрый обмен атомов водорода на концах некоторых спирализованных участков. Возможно также, что сравнительно многочисленные имидазольные группы, входящие в состав этих белков, катализируют процесс обмена. Несмотря на эти расхождения, можно считать, что при оценке содержания спиральных форм в белке с помощью трех различных методов получается в общем вполне удовлетворительное качественное совпадение. [20]
Если считать, что все атомы водорода, имеющие малую скорость обмена, входят в состав остова полипептидной цепи, то доля атомов водорода остова, участвующих в медленном обмене, составит 63 % для инсулина и 55 % для рибонуклеазы. Если это так, то только около 40 % атомов водорода, входящих в состав остова полипептидной цепи, претерпевают медленный обмен. В тех случаях, когда доступ растворителя к атомам водорода несколько затруднен, скорость обмена принимает средние значения. Возможно также, что средние скорости соответствуют процессу обмена с атомами, не имеющими контакта с растворителем, а контактирующими с другими атомами, которые уже участвуют непосредственно в обмене. Содержание спиральных форм в миоглобине, определенное по числу медленно обменивающихся атомов водорода, равно всего лишь 51 %, даже если считать, что все медленно обменивающиеся атомы водорода входят в состав остова полипептидной цепи. [21]
Растворимая РНК играет роль адаптера и переносчика аминокислот. На ее долю приходится около 10 % клеточной РНК. Каждая аминокислота имеет, помимо своего собственного специфического активирующего фермента, по меньшей мере одну специфическую s - PHK. В состав s - PHK входит примерно 80 нуклеотидов и среди них некоторое количество необычных оснований. Эти особенности коренным образом отличают растворимые РНК от рибосомной РНК. Необычные основания образуются, вероятно, из обычных уже после синтеза молекулы РНК. По-видимому, содержание спиральных форм в молекулах s - PHK довольно высоко. [22]
Так, по данным, относящимся к дисперсии оптического вращения, можно определить только избыток одной из спиральных форм ( правой или левой) над другой. Поэтому этот метод приводит к заниженным оценкам степени спирализации. При определении числа атомов водорода, входящих в состав пептидной группы, по поглощению в инфракрасной области необходимо учитывать, что эти атомы не всегда участвуют в водородных связях спирали: они могут участвовать в других водородных связях или быть относительно недоступными для растворителя. Большое значение доли спиральных структур, получаемое для инсулина методом обмена с дейтерием, может быть обусловлено образованием ассоциатов мономеров инсулина. Для миоглобина и гемоглобина расчет, проведенный на основании данных об обмене с дейтерием, приводит к малым значениям содержания спиральных форм, тогда как на самом деле их содержание в этих случаях довольно высоко. По-видимому, в этих компактных молекулах может происходить быстрый обмен атомов водорода на концах некоторых спирализованных участков. Возможно также, что сравнительно многочисленные имидазольные группы, входящие в состав этих белков, катализируют процесс обмена. Несмотря на эти расхождения, можно считать, что при оценке содержания спиральных форм в белке с помощью трех различных методов получается в общем вполне удовлетворительное качественное совпадение. [23]
Чтобы это доказать, в спектральной области от 260 до 190 ммк приведены данные по ДОВ для ПГК ( рН 7 3) при различных концентрациях соли. Авторы предполагают, что при всех концентрациях соли молекулы находятся в клубкообразнои конформаций, а незначительные различия в кривых ДОВ обусловлены полиэлектролитными эффектами. Величины спиральностей, оцененные по Л18з и Л225 ПРИ использовании этих двух пар значений в качестве характеристики бесспиральной конформаций, самосогласованы, но различны для этих двух систем растворителей. Однако основная предпосылка представляется неверной: приведенные кривые эффектов Коттона и соответствующие значения параметров Л193, Л225 и Ь0 полностью согласуются с образованием 10 - 20 % спиралей при изменении концентрации соли от 1 до 6 М KF. Если предположить частичное образование спиралей при 6 М KF, причина соответствия между величинами ХАНШ и А225 становится очевидной. Изложенная выше интерпретация данных может быть правильной или неправильной. Но факт остается фактом, что как параметр Ь0, так и ( Л з - Л225) дают для ПГК в 6 М KF при рН 7 3 эквивалентные оценки содержания спиральной формы. Поэтому любые выводы относительно справедливости оценки спиральности из МДУД в связи с обнаружением таких эффектов растворителя в равной степени должны оставаться в силе для УМ. [24]