Cтраница 3
Из вышеизложенного ясно, что идентификация центров связывания металла осуществляется наиболее просто в том случае, когда все они относятся к одному классу и ( или) когда они в точности совпадают со связывающим центром в известных модельных системах. Для идентификации уникальных центров связывания в данном конкретном белке, по-видимому, необходимы новые методы. Ясно, что даже полное представление о трехмерной структуре белка ( см. миоглобин) в настоящее время не дает возможности предсказать детально ни природу связывающих центров, ни влияние связывания на свойства белка. Для того чтобы делать какие-либо предсказания в этой области, необходимо получить более количественные представления о влиянии потенциальных лиганд-ных атомов на конформацию белка. [31]
Этот элемент был замещен кобальтом и карбоксипептидазе, карбоангидразе, термолизине, щелочной фосфатазе без потери ими ферментативной активности. Таким путем было показано, что вследствие гетерогенности лигандов в актиином центре, напряжений, вызванных трехмерной структурой белка, различной степени гидрофобности в непосредственном окружении металлосвязывающего участка его геометрия существенно отличается от картины, наблюдаемой на модельных комплексах металла с более простыми лигандами. [32]
Большой отрезок времени в истории науки о белке занимают поиски принципиальных общих черт строения молекулы белка. Этому периоду А. Н. Шамин и уделяет главное внимание. Читая книгу, невольно увлекаешься борьбой идей, логикой развития структурных представлений, видишь, как этап за этапом, непрерывно обогащаясь экспериментальными фактами, представления о строении белка постепенно переходят от смутных, неопределенных, грубых моделей в более четкие, конкретные, изощренные и, наконец, достигают вершины сегодняшнего дня - установления трехмерной структуры белка. Эта последняя часть выполнена или вернее выполняется сейчас не химическими методами, а методами рентгеноструктурного анализа. Тем не менее, результаты этих поисков основываются на прочной базе структурных представлений органической химии и их следует рассматривать как плод почти двухвековой напряженной работы человеческой мысли. Можно только удивляться, что человек, никогда не видя атомов, сумел разглядеть строение молекулы белка, состоящего из тысяч атомов, для каждого из которых уготовано свое определенное место. [33]
Белки HL-A должны быть олигомерными. Поэтому нет необходимости в ковалентной связи легких цепей с тяжелыми; такая связь должна - быть только между тяжелыми цепями. Диссоциация и реассоциация легких цепей не могут нарушить молекулярной специфичности. Трехмерная структура белков HL-A была предсказана на основании данных по их специфичности и известной структуре иммуноглобулинов. Таким образом, физиологические данные способствуют появлению рабочих гипотез при исследовании структуры белка. [34]
Соединения с аминогруппами широко распространены в живой природе. Аминокислоты H2NCH ( R) COOH являются теми кирпичиками, из которых построены белковые молекулы. Химия аминокислот и белков рассматривается в разд. Образование трехмерной структуры белков с помощью водородных связей с участием аминогрупп показано на рис. 4.19. Основания дезоксирибонуклеиновых кислот ( ДНК) - также амины. [35]
Водородная связь, особенно внутримолекулярная, меняет многие химические свойства. Например, именно водородной связью объясняется повышение концентрации енола в некоторых таутомерных равновесиях ( разд. Водородная связь влияет на конформацию молекул ( см. гл. Эта связь также важна для регулирования трехмерной структуры белков и нуклеиновых кислот. [36]
Книга начинается с глав, посвященных структуре клеток и важнейшим принципам органической химии, относящимся к биомолекулам; материал, изложенный в этих главах, может оказаться полезным для тех, кто недостаточно подготовлен по биологии и органической химии. После рассмотрения свойств воды подробно описываются структура и биологические функции белков. На примере гемоглобина детально показано, как аминокислотная последовательность определяет его конформацию и как конформа-ция белковых макромолекул может влиять на структуру и функцию клеток. Далее подробно рассматриваются ферменты и способы регуляции их активности, причем постоянно подчеркивается значение трехмерной структуры белка и для иллюстрации приводится целая галерея структур ферментов. [37]
Шапироны помогают правильной сборке трехмерной белковой конфор-мации путем образования обратимых нековалентных комплексов с частично свернутой полипептидной цепью, одновременно ингибируя неправильно образованные связи, ведущие к формированию функционально неактивных белковых структур. В перечень функций, свойственных шапиронам, входит защита расплавленных глобул от агрегации, а также перенос новосинтезированных белков в различные локусы клеток. Семейства этих белков найдены в микробных, растительных и животных клетках. В основном функции шапиронов и шапи-ронинов различаются, хотя и те, и другие являются белками-помощниками процессов образования трехмерной структуры белков. [38]
Аминокислотные остатки располагаются всегда строго линейно, плечом к плечу, подобно солдатам, стоящим по стойке смирно. Но так устроен и биологически активный белок, и белок, нагретый, скажем, до 60 С, когда он уже полностью теряет свою биологическую активность. Необходима еще совершенно определенная укладка в пространстве групп, закодированных на рис. 2 в виде сокращенных названий аминокислот, которые на самом деле вовсе не кружочки и не шарики, а имеют каждая свою весьма причудливую форму. Лишь в середине 50 - х годов Джону Кендрю и Максу Перуцу удалось добиться успеха - они научились определять трехмерную структуру белков. Это случилось уже после того, как была решена проблема устройства гена - к чему, как оказалось, белки отношения вовсе не имеют. [39]