Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Длн изучения «еифорьиции белков, солерваших нврамагннтные центры — такие, аак гсм в гемоглобина или спи»оные метки (различные группы, юш есар ый .е ргй ешвые спец о чес ои модификации. нсоол зуетси метод з ектроиного нарнмагнитного резонанса (311Р1. Этим мст дом обычно удается опреценп ряд внутрнмслекулярных расстояний, лолучнть сведения о форме молекулы. Метод ядерного ма«нитного резонанса (ЯМР) ири исцользоеа нии современник гюлколоа лозволает полностью расшифровать рострвнст синие «троенис неитида илн иебольшо~о белка смолекул рнои ма сой до 1О 000 -- 15 000.
Канечыз, необходимым» услоеиямн нвляютс» зличие хорошеи приборной базы (прибор с рабочеи частотои гп» протонов 300 500 Мрцу, правильная стратеп«я исследования ирименит льне к конкретному обьекту н г«оста очное количество ещеспм ( 1 м моль нептнда илн белка). большой вклад в изучение пептидов белков и«одом ЯМР внесли Сч Жар. децки.
К. Копил и К. Вютрих. Ва нсйшнм агапом иалее сн отнесение цнгналов спектре КцЯМР. Сначала аиа зируются двумерные пектры, напр нер СОЗ1 ( орреляциониая сцектроскоии» хими неких сдан«а, СОйу сокращение от енглийс о о названия(. которые содер~ка всю информацию о спин с иновых аза молейстеиях (цередасаемых через химические связи! мсдду оротонами молекулы. Эффектна ность та о о езаимод й«н ия иротоноц характер чуемая консшнтай спин- инноеого езанмоденсг ия, быстро анкет с увели ение числа 113 Строе че бе»ное и негнидое ~цг К л одо Ф 1(4 Бе и епт»дь э (зюп «И ятв (о шзш п»,ямг рвзделяюши их ковалентны связей и обычно становится ненабяюдвемой уже для четыре» связей.
Поэтому сигналы протонов амииокислотных остатков можно клвсснфнцироаать эо илам спиноаы» систем в шанс мости от иола атомов водорода прн углеродных атомах С', С', Сг и . д. (рис. бб, а). Затем анв»изируются двумерные пе тры ядерного эффе«тв Оверхауюрв (сокр»нюнил МОЕЗУ), ко орые согюржат ыю информацию о дипел -днпольных взаимодействиях между пространств нно сб «иными протонамн молекулы. делич»не ядерного эффекш О ерхаузера обратно пропорциональна шесгои степени расстояния м«лу ядрам н для пептидов и рля иебол шнк белков от»повито» пренебрежимо малеи пр» расстояниях е» 0,4 0,5 нм.
Осипам. «аясь на известной »мино ислотной ос е)швательности белки или пептидв, спн овые с стены протонов (отнесенныс определенным типам амин»кислотных остатков) +соединяют» ме ду собои, выявляя «»поль-днпольные взаимодействия ме ду протоном НН (г ) (1 го оствзка и протонами НН, С" Н и СкН предыдущего г-го остатка (рис. 60. 6).
Следуя таким образом шгшть полнпептидиои цепи, получают похгюе отншеняе сигналов в спектре 'Н-ЯМР к ог1релллениым остаткам вминоянслотной последоввтельности Одновременно с отнесением сигналов в лвумсрнык спектрах 'НЯМР у рэ сю об и ую фораню лля реконстру шш пространст виной структуры белка а растворе Так.
константы спин-спнноаою вза»моцеиствия между ротонами Н .НС" Н(ЗННС"Н х»рактернзует угол г(). Н.-С"СС Н (')НС'С'Н угол г') (м. »арплюс, В. ш. Быстров) и величины ядернопз эффекта Ошрхаузера межлу рогонами С ',Н..,НН, (6„(ф) ),СН...НИ,, )6, (уф) (иНН...НН,!6„„(и.ф) ( о з оляют опрелкл ть торсионньи углы:(, ( Г' у,цго аминокислот пото остатка Анализ ядерного эффек а Оверхвузерв ежду прозо«вми удаленных по амииокислотиой послелеэвтельно.-ти осштков лает из»мол.ность выяви ь элементы втори гно структуры бел а (п-спирали, () структуры, ((-изгибы). Существенное значени» имеет обнару кение внутрнмолекулвриых волоровных се»юй. характерных лля втори нюй стру «уры белков и пептнгюв.
Дл» этого изучают с орость обмен» втомсо кодора)ш группы НН с раст срителем (напри мер. »ейтерообмен в рвспюрвх 'Н,О) и тв им обрезом получают данные об их доступности »пешней среде. На заключительном этапе 115 С ровера бе аовапепт доа о р в а р аар ммам-- Бя к пыпдм вся совокупность полутени х лани г ! онст нт ~ и н-сп эого взаимодеиствия, ялериыи эффект Оверхаузера, доступнгюгь пртонов НН внешней среде) анализируется с «омою ю сяециал н х программ на ЭВМ, уч тыввюших ллннм «лентных связей, валентине углы, ввн-дед итвльсовы радиусы атомов т.
д, Как правило. прн этом удэетс» аоствточно точно выяснить «онбюрмацию основнон полипептидиой цепи и наиболее вероятную арне итанию боковык ралнкаяоа Особую ценность представляет ифармания получаема» помошью с ектроскоп н ЯМР, о динами ес х характеристн в пространственнои структурм молекулы, се изменениях в резун~ тате изменения среды (рН, температура, полная силе) илн взаимо. деяствия с лругими молекулами. Дуги грвмиоиаиив А, преаставлякицего собой лине ныи пента. иеквиецтил, путем ауюл за двумерных спектров 'Н-ЯМР была устзновленв просчранст синан структура (рун. б7) а и целлах додецилсул фата натрия. Такие мицеллы хорошо меделируют свойства липилного висле» мембраны, в которых грамипилин А образует трансмембраннми ион ый «аивл. Каны построен из двук правых б.у одино гиых спирал (л " -спираль), вссоциированнык по типу 1.П Н-конец к Н-концу (*голова к голо е ), имеет длину — 2,6 нм и инутреннкио полость лиаметром а ело 0,35 нм.
117 Серое е б «ов гонт дов б у и Р У, ИР Р ( б В Р у (1тзз), Р У б Р 1 Р г Четвертнчнай структура белков Многие белки состоят з субъ«лнниц, одинаковых нли различнык, обрвууюшнх трехмерные ассоцивты или более ело ные ан. свмбли. В этом слу юе принято гююрить о четвертичной структуре белков. Специфичи сть четв«ртнчнои структуры двннопу белка обусловлнваетси яыполняемои им бнолапгческой функцией, а взамолействне субьединиц обе пе ииют попо нительный механ зм ее регуляции. бе кн лепт ды ю 1!).
С даа 15 Им»! «м«д» 1!»»! — 1Рз!), л Ф ,х !» «»ч ((ти1 » к ° ! и 11ер»ый этап иыледо»ения итаерт !иои структуры бел а— анализ его субьелиничного состаеа. Дл» этого необкод о провести листом~пню белка не отдел иые субъслнниц, что обычно дости. гастон !юмпнзмо гилроююрида гуанидина, ю юн иы или дпдецнл суп фета наг(м» (с добавлением меркаптаэтан чы ляя носстаноолеиия ди "ульфндных сказе ). Но многих слу нях диссоциацнн снос бег»уют изменение рН средьь добаален е сопи, замена неды иа органические рвспюрители.
а так е химическая модиф кади» белка. Субсгра ы,раэл нме мезаболиты н кофакторы а разных белках али ют кл на ессопнацию, так и днссоцнхцню субъедин ц. (уб! . елин чный состаа белк» мозкет быть выяснен путем сапоставгенн» его сумм»рнон мелекул риой масси с молекулярными мессами отдельных субъеднннц (усганоаленными с юмощью электрофпрез» еполиакриламилном геле вприсутствии ыщ ии ул фа а натрия),а так ке с числом М- и С-концевых амннпк с»отвык остаткен Дру!ой а р ап «гю(М), деемых н» ос»о» нии данных амнио ислотного состаю, с числом реально образующихся прн том илн ном специфическом гищюпизе мэлекулы белка.
Пр мер подобного рода анализа три т ес их гищюлнэатов субъелиничных белков методом пептндн ч керт пр »сиен на рисунке 69. У!розсесс бормироеан е и кер ~ной с-ру туры бел ° пр колит в соо е с и со с р:инн закыы и термоса змии ри ы, т кн. бризом тоны а тиен е срзппнроаки. расоолеженные е об астлк, имеюш к т ме ни к асссыим,и, ы о«тааэс сь экспон,роианны н нару су В бел ах пес сроеннык 3 еси акоаык субь еГин и по.
а Р л а и ио ( ли и нсн нокз> окру нии.Напасу еубпр оста сны коз о С~рок* а бе "ное пеп до. ные прес грв с в нные формь: белвож сос оящн из р зно о псла (дооуилеюичны субъевиницйляднътри-ипентамероиака| дом сзфтчае ктжется толь о одна форма, приче следует пюг ~еркнуть гго олигомерны Б.лки с е етным мелом субьевиниц кр йн редки У тетрзмеров ту~нес вуе з, ц рмы «вадрат и етраэлр, а у ггм еров — три Ч р ы ( реюр нна призма, шее уынвнгк и октавий( Взаимодеаствие н жау омплементарными участка и суб еди н ц в итыртичной структур осуез.сталяет а ю омыв ва тгер евальсовыт с л, оинмх и водородных связеи.
Фарм раввине ет ер ичноистругтурыиз рехибожесубь дциц пчннегмст с про е .уисг ым образо минем агрегатов мены «го рвз»ира дорст«пил первых ьюномергв часто обско нит присоса . ивине послелуююих . в жом смысл образзслон «ес ери чиои отру туры яаляетс. кооперюивным процесс и. И еатсв рвд ф вико- лми гескнх методов исс еда«виня гео стрип субтжднниц а белках, ебсалаюи(нх гетвер:нинон структурой. Наибоже ннформаг вный среци них метод (иитгенгитруюур ю о и лиз .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
