Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина - Биологическая химия (1128707), страница 32
Текст из файла (страница 32)
41, если предположить, что степень насыщения кислородом является ответом системы, ее возрастанию как раз и способствует увеличение числа кооперативно функционирующих субъедншщ. уравнение Хилла может быть легко преобразовано к виду Согласно этому выражению зависимость ответа от концентрации лиганда в координатах 16()2/(Я вЂ” )2)), 1х[Ц должна быть линейной, причем тангенс угла наклона ее должен быть равен н. Поскольку людель является упрощенной, то и реальная зависимость, получаемая из эксперимента, как правило, не является линейной. Однако средний наклон этой зависимости в известной мере дает представление о степени кооперативности рассматриваемой системы'.
Для количественного рассмотрения подобных процессов необходим анализ многоступенчатых равновесий. В качестве иллюстрации общего подхода ниже приведен анализ двусубъединичной системы. Если обе субъединицы идентичны, то ступенчатое связывание лнганда описывается копстаптаьш равновесия С учетом уравнения материалыюго баланса для всех трех форм,бпополнмера — Р, РС и РСх — выражения для концентраций Р1, и РС запишутся в вилье [р)]Л<Л»[1][Р] (3.26) где а! и аэ — коэффициенты пропорциональности между величинами ответа и концентРациами РС и РЬз гоответственпд.
По аналогии с первым типом кооперативных взаимодействий можно ввести параметры /) и 7, характеризующие влияние присутствия па димере одной молекулы лиганда на сродство ко второй молекуле того же лигапда и на величину ответа. При этом следует учесть, что в отсутствие кооперативности отношение констант ассоциации должно быть Равно Л1/Ла — — 4, так как пРисоединение лнганда к Р должно идти в даа раза быстрее, чем к Р1, поскольку идет по двум центрам, а диссоциация Р1з должна идти вдвое быстрее, чем Р!., поскольку может диссоцнировать любая нз двух лсолекул С. Поэтому вместо констант ассоциации Л1 " Ла можно ввести константы 2Л' и ()Л/2.
1!место коэффициентов пропорциональности а| и аз следует ввести коэффициенты а и та. Выра;кения для степени 'яполнения биополимера .чигандом и для величины ответа в этих обозначениях запишутся в виде (ГРЦ 2ГР11!/ГР1 = ГР1 . [ ] .. ! ].'. (3.29) Такой подход может быть без труда распространен па биополимеры с произвольным числом субъединиц, но при этом будет соответственно возрастать число параметров, необходимых для описания равновесия и величины ответа. Это затрудняет использование такого строгок го подхода для систем с большим Т числом субъединиц, а в некоторых случаях практически полностью его Ф? кн обесценивает.
-Н Промежуточное положение между весьма упрощенным уравнением Хилла и строгим рассмотрением многоступенчатых равновесий занимает модель, -Н предложенная Моно, Уайменом и Шнапле, известная как симметричная модель с согласованным переходом. Эта модель учитывает уже упоминавшееся и Л 3.9 полоз ание, что коцформацпопное изменение, вызываеллое присоединением я~уганда, происходит в результате аго влияния па предсущесУвуюнгее равновесие ме;лду двумя формами биополцмера. Предполагается, что одна пз нпх, форлла Т (от англ. "нн лу 4.?к, -Е 1 нл,::.' нс тг Атил -Б ! Е [тц.+ !1 [В~]. !'[Р)л= нн! (12 лй!! АЛ [ц (1 + А' [Ц )и' + АВ[Ч (! + Ай[!.))пч Л'(! + Ат Е )" + (1 + АВ[ц )и рис. 42, Охемнтиче«кае изображение мелели ((а!1с — плотная), обладает более согласованных переходов для биаплщимера, ппзкплл сродством к лш аиду, чем пютаящгга иэ четырех <убъединнц форма !1 (релакспршиппая) В основу модели положен постулат о сохрппоипп спммсгрнп структуры бпополимера при конформациоппом переходе, т.е.
предполажеппс, юи и каждой данной частице биополимера все субъедпппцы находятся либо в форме Т, либо и форме В. В этом случае поведение системы описывается всего тремя параметрамп— константами соответствулощих равновесий А, Л и Л', выражения для которых (3.1), (3.2), (3,3) приведены в предлядуплелл параграфе. Читателю предоставляется возможность самостоятельно вывести выра>каппе, оппсывюощее завпспллость степени заполнения бпополимера лпгандом от концентрации свободного лнгапда, которое имеет вид Задачи 3П. Пользуясь структурой инсулина, приведенной на рис. 3, и ориентировочными начениями рлУ амннакислатных остатков, приведенными в табл.
3.1, оцените заряд инсудина при значениях РП, 3, 7 и !О. 3.2. Найдите число гидрафабных остатков отдельно в А- и В-цепях инсулина. 3 3, В состав белков плазмы крови входит белок апалипоп!ютеид, ответственный за транспорт воданерастваримых липидав. В палипептидной цепи этого белка содержится участок, способный сворачиваться в сл-спираль: -Уа1 — Бег-01п — Туг — Р11е — С!п — Т!лг — Уа! — Т)и — Авр-Туг-С1у-Еув-Авр-Ееп — Мес— -01ц — (.ув — Уа1 — адуе†Нзабразите распределение боковых радикалов аминокислот относительно поверхности цилиндра, описывающего о-спираль. Какое значение может иметь эта распределение для функции белка? 3.4.
Дадекапептид амипакислатнай паследавательпастлл -Нзй' — А1а1 — Уа1т — А1аз — А!ан — Л1ал Уа1в — Л1ат Уа1л — Веан — Л!а1а Л1ап— -Уа1~з-СОО имеет структуру о-спирали. Как измепитсл вторичная структура даннога пептида, если сделать следующие замены аминокислот; 1) А1ал на Ьеп, Уа)г, на !!е; 2) А1ал на Тгр; 3) А1аз на Тгр, Уа1а на Тгр; 4) Уа1т на Аг3, Уа1з на !,ув; 5) Уа1т на Вуэ, Уа!е на С1п? 35.
Определена первичная структура трНК )ьса! ц специфичная к тнрозпну: 5'РССОССССООССССЛССОкеОСССЛЛАСССЛ-ССАСЛСЮСВСВАЛЛУСССССССЛССЛСССЛССОССЛЛ ССТлАССААОССООСССССАССАССА †0'* Нарисуйте структуру этой т-!лНК в виде 4клевернага листву. Обозначения минорных нуклеатидав те же, чта и на рнс. 28.
В чем наиболее существенное отличие пространственной структуры тРНК, специфичной к тиразпну, ат тРНК, специфичной к фенилалапину, данной на рис. 28? 3.6. Для исследования влияния химической мад1к!лика|лип гетерациклав на стабнльн'леть дуплекса нуклеиновых кислот синтезировали декаалкгопуклеатид РСРТРСРАРТРТРЛРСРСРЛ, камплсментарный участку адпацепачечнай дЕН(. декаалнгануклеатид перел образованием дуплекса подвергали модификации различными хнлшческими агентам н: 1 В вадна-спиртовом растворе прн РО 7 и 37'С правадвш модификацию Н-ацетокси-Н- ацетил-2-аминафлуаренам ИзСС(0)0 /~ /~ н сс(0) ' Ддя наглядности на рис. 42 представлена схелла, полозп ппая в основу спммет- 1 Для кааткагтп изабпннлнаие ааааап саъ н ь» на и и который реагирует с гуанином по С вЂ” 8 гегероцикла. Напишите формулу продукта модификации.
Как эта модификация повлияет на стабильность образуемого дуплекса? 2. При обработке нуклеиновых кислот водорастворимым карбодиимидом [й-циклогексил-Н '-<метил морфол инип 1-этилкарбо дни мнд] СН, НаеС Н СНтСН7 Н+ О и идет электрофильная атака атома С карбодиимидной группы на атом й группировки -СО-НН вЂ”. Какие гетероциклы в данном декануклеотиде будут модифицироваться? Напишите формулы модифицированных нуклеотидов. Как изменится стабильность дуплекса? 3. При обработке цитозина аминами в присутствии гидросульфита происходит реакция переаминирования. Как будет влиять на стабильность дуплекса переаминирование одноэамещенным (!<Нз8) и двузамещенным (1<1!Хз) аминами? Изобразите комплементарные пары модифицированного цитозина с гуанином.
4. При синтезе данного деканунлеотида использовали 2-аминопронзводное аденина. Как это может повлиять на стабильность образуемого дуплекса? Изобразите комплементарную пару модифицированного аденина с тимином. 3.7. Двуцепочечная кольцевая ДПК содержит в своей структуре фрагмент такой последовательности: 5 — рСрСРТРАРСрТрТРСрАрСрЛРСрТрСРЛРАРСРАРАРТРТ вЂ” 3' 3' — СРСрАрТрСрАРЛрСрТРСРТРСРАРСрТРТРСРТРТРАРАР 5' При обработке такой кольцевой структуры бромацегальдегидом, реагирующим с аденином по реакции (г11,2), и глиоксалем, реагирующим с гуанином по реакции О Н нсо (~ О ' Н 4. (,,д-.ОН Н ! Н Получены следующие экспериментальные данные: 1 2 3 4 5 38,5 57,9 156,3 295,5 395,0 гд опыта.................. Концентрация внесенного ['"С]-аргинина, мкМ....... Концентрация [ыс] -а!тгннина в отсеке, не содержюцем фермента, мкМ..............
18,5 27,9 76 3 145 5 195 Сколько [ыс]-аргинина связалось с аргини6-трннеинтетаэой? Представьте результаты в координатах Скэчерда и вычислите значения константы ассоциации и число центров связывания. 3,9, Как правило, не все части узнаваемого лнганда в равной мере существенны для его связывания с биополимером, поэтому можно сконструировать аналог лиганда, содержащий химически реакционноспособные группы. В этом случае эа образованием специфического комплекса РХ биополимера Р с реакционноспособным аналогом лиганда Х может последовать химическая реакция между аналогом и какой-либо группой биополимера часто с образованием ковалентной связи.
Поскольку зто происходит в результате сближения реакционносцособной группы аналога и модифицируемого фрагмента биополимера, т.е. за счет сродства (аффинности) биополимера к аналогу, такая модификация названа аффинной модификацией. Напишите простейшую схему аффинной модификации. Сделав допущения, что а) концентрация комплекса РХ является квазиравновесной, т.е. по ходу всего процесса выполняется соотношение [Р] [Х] [РХ] где Хх — кокстанта диссоциации комплекса РХ; б) реагент введен в большом избытке по отношению к биополимеру, т.е. [Х]о >[Р]о, выведите кинетическое уравнение для накоп- ления продукта модификации РЕ. Как будет выглядеть зависимость начальной скорости модификации от концентрации реагента? модификации гетероциклов не наблюдается.
При переводе структуры в сверхспиралнзованное состояние наблюдается модификация 11-апенина и 10'- и 12'-гуанинов. Объясните причину модификации и нарисуйте возможную третичную структуру фрагмента. 38. Взаимодействие аргинил-тРН К-синтетаэы из Е со( ( с субстратом арги пином, содержащим радиоактивную метку ["С]-аргннпна, исследовали с использованием метода равновесного диапиза. Дпалнз проводили в кювете, разделенной на два равных по объему отсека целлюлозной мембраной, прошщаемой для аргинина и неп1юнпцаемой для фермента. В кювету заливали раствор субстрата различной концентрации в стандартном буфере. Далее в один из отсенов к1оветы вносплп раствор фермента в стандартном буфере, !<онцентрация фермента во всех опытах бьнщ постоянной, равной 6,5 мкМ.
После проведения диализа и установления равновесия определяли концентрацию аргннина в отсеке, не содержащем фермент. ГЛАВА 4 ФЕРМЕ!!ТЫ 4.1. ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ В настоящее время число различных известных реакций, каталнзируемых ферментами, составляет около двух тысяч и число их непрерывно возрастает. Для того чтобы ориентироваться в этом множестве биохимических превращений, нужна некоторая систематика. Она создана Международным союзам па биохимии (1псегвас!опа1 Нв!он а( В!ос!~ев!агу, 1СВ) и рекомендована к повсеместному использованию, Согласно этой классификации все ферменты подразделяют на шесть хлассое.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
