Cтраница 3
Из имеющейся информации о природных белках очевидно, что структурными формами ( а - и р-структурами), описанными в предыдущих разделах, нельзя охарактеризовать все аспекты их молекулярной организации. Спиральные участки для большинства белков являются лишь частью их макромолекулы и в большинстве случаев могут объяснить только малую долю ее конформации. Вместе с тем макромолекулы белка имеют ясно выраженную пространственную конфигурацию, которая не менее строго определена, чем конфигурация высоко спиральных систем. Этот уровень организации белковой молекулы, включающий в себя вторичную структуру полипептидных цепей, как мы уже упоминали, в настоящее время принято называть третичной структурой. Для пояснения напомним, что молекулы глобулярных белков представляют собой сверхклубки, состоящие из спиральных и аморфных сегментов. Последние наделяют полипептидные цепи достаточной гибкостью и позволяют им свернуться в компактную глобулу, которая стабилизируется различного рода связями. Вот эта пространственная упаковка чередующихся спиральных и аморфных участков первичной цепи в компактное и симметричное тело и составляет третичную структуру макромолекулы белка. [31]
Гибкие участки подвижных контакт-деталей геркона могут выполняться в виде двойных спиралей ( рис. 1.9, в) ( а. Встречно навитые спиральные участки 6, 7 создают два взаимно скомпенсированных поля тока нагрузки, что исключает зависимость коэффициента возврата от тока нагрузки и делает невозможным саморазмыкание контакт-деталей при перегрузке геркона по току. [32]
Между НК и АО может образоваться два типа комплексов. С жесткими спиральными участками молекул НК АО образует комплекс по типу интеркалирования. При этом мономерные молекулы АО вклиниваются между парами комплементарных оснований перпендикулярно главной оси спирали. Все это сопровождается смещением максимума поглощения мономеров красителя с 494 до 504 ммк. [33]
Участки белковой молекулы, которые не относятся к спиральным или складчатым структурам, называются неупорядоченными. При графическом изображении спиральные участки изображают цилиндром, а складчатые структуры - стрелкой. Выделяют понятие надвторичной структуры, представляющей собой закономерное чередование а-спиральных участков и ( J-структур. [34]
В случае белков картина осложняется взаимодействием боковых радикалов и наличием дисульфидных мостиков, облегчающих одновременное существование в глобуле спиральных и аморфных участков. Но и здесь относительно короткие спиральные участки менее стабильны, чем а-спирали синтетических полипептидов. [35]
Образование подобных участков может влиять на образование ядер, уменьшая скорость ренатурации, и на процесс последующей спирализации. Если взаимодействуют две цепи со стабильными спиральными участками, может произойти лишь частичная ренатурация. Поэтому ренатурацию важно проводить в условиях, в которых образование внутренних двухспиральных участков сведено к минимуму, тогда как двухцепочечная структура еще достаточно прочна. [36]
![]() |
Плавление вторичной. [37] |
В последнее время в нашей лаборатории получены данные, прямо показывающие, что фрагмент белка трипсина, образованный в результате автолиза, состоит преимущественно из левых спиралей, в то время как в белковой макромолекуле в целом превалируют правовращающие спиральные структуры. Из всего сказанного ясно, что спиральные участки могут давать слагаемые разного знака и измерение степени спиральности белка по абсолютной величине оптической активности неоднозначно. [38]
Некоторые аминокислоты не укладываются в конформацию а-спирали из-за стерических затруднений, которые создает боковая группа R. Это приводит к резким разрывам в спиральных участках полимерной цепи. Спирали в; некоторых белковых молекулах составляют значительный процент, в других их мало или вообще нет. [39]
Основные данные о конформации амилозы в растворе были получены при изучении спектров ее комплексов с йодом. Имеются сведения, что молекулы амилозы в растворе образуют короткие спиральные участки примерно в семь витков цепи, между которыми располагаются фрагменты неупорядоченной структуры, типа ст ат истичес кого к л у б ка. [40]
Эти эффекты возникают, по-видимому, в результате взаимодействия Си2 с элек-тронодонорными группами оснований, что приводит к разрыву водородных связей и предотвращает их образование вновь, как это происходит при денатурации ДНК формальдегидом. Это указывает на низкую степень упорядоченности структуры, в состав которой входят короткие спиральные участки ( различающиеся по длине и составу), разделенные участками, которые представляют собой либо единичные несвязанные участки, либо фактически неспаренные связанные беспорядочными связями фрагменты. [41]
Подобный результат может быть объяснен только стереоблочным строением макромолекул, в которых чередуются достаточно протяженные правые и левые спиральные участки. По-видимому, автокаталитический эффект, проявляющийся в растворителях - промоторах спиралей, приводит здесь к своеобразному отбору мономеров. Этот отбор оказывается энергетически выгодным, поскольку, как явствует из основной схемы процесса, образование витка спирали способствует последующему присоединению мономеров в положениях, обеспечивающих замыкание водородных связей и образование новых витков. [42]
Результаты всех описанных выше исследований приводят к заключению, что молекула РНК представляет собой одиночную цепочку с нерегулярно расположенными спиральными областями различной длины, суммарная протяженность которых составляет несколько больше половины всей длины молекулы. Хотя в РНК переходы из менее упорядоченной в более упорядоченную спиральную конформацию обратимы, идентичны ли спиральные участки новой и исходной конформаций, неизвестно. За счет гибких сочленений вся цепь многократно свертывается, благодаря чему образуется компактная конформация, подобная конформаций глобулярных белков. Следует отметить, однако, что спиральные участки РНК значительно стабильнее аналогичных участков в белках. Ни одна белковая молекула не смогла бы сохранить свою спиральную структуру при тех силах электростатического отталкивания, которые возникают в РНК при нейтральных рН из-за наличия отрицательно заряженных фосфатных групп. Двухвалентные катионы существенно уменьшают величину этого электростатического эффекта в РНК. Хотя РНК в природе обычно встречается в комплексах с белками ( см. гл. [43]
Молекула лизоцима имеет форму, близкую к сферической, с глубокой щелью, в которой происходит связывание молекулы мукополисахаридного субстрата ( см. разд. Щель делит молекулу на две части: последовательности 1 - 40 и 101 - 129 образуют преимущественно спиральные участки, а последовательность 41 - 87 - нерегулярную часть. Около 31 остатка образуют а-спирали, некоторые участки которых сильно искажены. Значительная доля пептидной цепи ( остатки 41 - 61) образует участки с 3-структурой, различающиеся регулярностью упаковки. [44]
Так как каждая пептидная группа спирали связана с каждош третьей следующей за ней группировкой, вдоль оси спирали тянутся три подобные непрерывные цепочки пептидно-водородных связей. Длины спиральных участков колеблются для них в пределах от 10 до 40 - 50 пептидных звеньев Между спиральными участками располагаются области с нерегулярной, хаотической конфигурацией цепочек. Процент спиральной и неупорядоченной части меняется от белка к белку. [45]