Изменение - четвертичная структура
Cтраница 1
Изменение четвертичной структуры в дезоксигемоглобине приводит к образованию солевого мостика между аспарагиновой кислотой и имидазольным кольцом гистидина. [1]
Изменение четвертичной структуры молекулы гемоглобина при присоединении трех молекул кислорода увеличивает вероятность присоединения четвертой молекулы в 70 раз по сравнению с вероятностью присоединения первой молекулы. Это замечательное свойство молекулы гемоглобина отражает взаимосвязь четырех структурных ее единиц. В результате такой взаимосвязи физиологическая активность молекулы гемоглобина носит положительный кооперативный характер. [2]
Подобно гем-гемному взаимодействию эффект Бора возникает в результате изменения четвертичной структуры молекулы гемоглобина в процессах оксигенирования и дезоксигенирования. Механизм этого явления показан на стр. [3]
Гомотропное взаимодействие или гем-гемовое взаимодействие выражается просто в изменении четвертичной структуры. [4]
Это позволило отделить индуцированные лигандами изменения третичной структуры субъединиц от изменений третичной структуры, которые, как предполагается, возникают вследствие изменений четвертичной структуры белка. К сожалению, модифицирующий реагент ( БМЭ) препятствовал также и свободному движению тирозинового остатка НС2 в fl - цепи, поэтому определенные выводы удалось сделать только относительно изменений в 3-цепях. [5]
Миоглсбины млекопитающих обнаруживают лишь очень незначительный эффект Бора, поэтому до последнего времени полагали, что эффект Бора обязательно сопряжен с изменениями четвертичной структуры белка, как, например, в тетрамерных гемоглобинах млекопитающих. Однако недавно хорошо выраженный эффект Бора был обнаружен у двух мономерных гемоглобинов Chir-onotnus. Таким образом, гетеротропное взаимодействие мсжет быть сопряжено с изменениями только третичной структуры или с изменениями третичной и четвертичной структур однонременко. [6]
Величина lg / С координации кислорода с Fe ( II) в гемоглобинах и миоглобинах может изменяться на 4 5 и более за счет искажения структуры комплексов Fe ( II) и FeHO2, а также за счет комплементарных ( или кооперативных) изменений конфигурации полипептида. Кроме того, изменения четвертичной структуры белка сами по себе могут привести к изменению lg / С на 2 5 единицы ( разд. [7]
Итак, распад гликогена в скелетных мышцах и печени регулируется путем изменения количественных соотношений активной и неактивной форм фермента. Переход из одной формы в другую сопровождается изменениями четвертичной структуры фермента, затрагивающими и его каталитический центр. Естественно, что при этом каталитическая активность фермента изменяется. [9]
Присоединение О2 к следующей субъединице оказывает такое же действие на связь между субъединицами и усугубляет изменение четвертичной структуры. [10]
Поскольку изменение положения С-концевых остатков приводит к разрыву солевых мостиков с другими субъединицами, необходимое изменение третичной структуры одной субъединицы переходит в небольшое изменение четвертичной структуры всего белка. Далее небольшие изменения четвертичной структуры, как и другие изменения в субъединицах, окончательно индуцируют большой структурный переход, состоящий в изменении четвертичной структуры от R - к Т - форме. Другими словами, процессы, в которых участвует железо в каждой отдельной субъединице. [11]
Аллостерическая регуляция осуществляется воздействием не на активный центр молекулы Б, а на другой ( аллостерич. Присоединение первой молекулы кислорода активирует присоединение молекул кислорода к остальным трем атомам железа гем-групп др, субъединиц. Зависимость насыщения кислорода от его парциального давления имеет S-образный вид. Как показал Перутц ( I960), присоединение и отдача кислорода сопровождается существенными кон-формационными изменениями четвертичной структуры - смещением субъединиц на расстояние порядка 0 7 нм ( 7 А) Родственный гемоглобину миоглобин, не имеющий четвертичной структуры, подобным свойством не обладает Второй сравнительно хорошо изученный пример аллостерич. [12]
Структурные данные четко свидетельствуют о том, что стереохимические изменения железо-порфирина в гемопротеинах связаны с переходами спинового состояния центрального координированного иона металла. Однако из-за отсутствия достаточно точных стереохимических данных невозможно сделать каких-либо количественных оценок относительного вклада изменений структуры железопорфирина по сравнению с постулированным изменением длины связи Fe-Мимидазол. Несомненно, таким количественным оценкам препятствует тот факт, что дезоксигемоглобин и координированные тетрамерные гемогло-бины млекопитающих кристаллизуются в различных пространственных группах симметрии [113], вследствие чего невозможно прямое сопоставление соответствующих четвертичных структур, например, разностным методом Фурье. Кроме того, было постулировано [103, 128], что оба конформационных события носят три-герный характер и инициируют изменение четвертичной структуры при отщеплении или связывании молекулы кислорода вследствие изменений в F-спирали субъединиц белка, содержащих координирующий остаток гистидина. Предполагается, что это изменение структуры распространяется, на другие области белка. Однако природа изменений в F-спирали пока не ясна. [13]
Необратимая димеризацпя н образование белковых комплексов объясняется чисто химическими реакциями. Так, серумальбумин содержит SH-группу, легко реагирующую с ионом ртути. В присутствии ртутных солей происходит димери-зация альбумина через атом ртути по принципу А-S - Hg-S - А. Получается как бы новый белок двойного молекулярного веса - меркаптальбумин. Иногда изменение четвертичной структуры сильно сказывается на функциональной активности белка. Так, например, фермент дегидрогеназа фосфоглицеринового альдегида ( из мышц кролика) содержит SH-грушгу. При окислении воздухом белок димеризуется через дисульфидный мостик, утрачивая активность. При восстановлении дисульфидного мостика п-роисходит полное восстановление активности. С другой стороны, простое устранение сульфгидрильной группы без димеризации не ликвидирует ферментативную активность. [14]
Как мы уже видели ( разд. Основное различие между этими двумя формами белка, по-видимому, состоит в том, что в Т - форме имеются восемь солевых мостиков ( образующихся за счет электростатических взаимодействий) в местах контакта 0 2 и р1 2 Т - формы. Переход от Т - к R-форме происходит в НЬ А. Исследование различий в спектрах ( см. выше) и в величинах Р / 2 ( разд. Возникает вопрос: каким образом изменение состояния железа приводит к изменению четвертичной структуры. [15]
Страницы: 1 2