Попов, Демин, Шибанова - Проблема белка. т.2. Пространственное строение белка (947295), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Р. 167 — 171. 245. СЬои Р.У Ргейсдоп оГ ргоге)п ьгпьсшге апд йе рппсгр)ев оГ ргогегп сопГопвиюп / Ед. СЭЬ Равшан. Н.уг Р!епов ргем, 1989. Р, 549 — 586. 246. Ое/гахг С., Яаих В. //!Ь)д. Р. 587 — 598. 247. СЬаи К,С. П !. Мо). Вю). 1992. Чо1. 223. Р. 509 — 517. 248. СЬаи К.С., Хлаих СиЕ П Еигор. !. ВгосЬет. 1992. Уо). 207. Р. 429-433. 249. Сах/исш !-., Свси К С, Ма88дига СМ. // Вюснсппмгу. 1991. Чо!.
30. Р. 4389-4398. 250. К!г!л Р., ОеЬт С // Всоро!увегв, 1986, Чог. 25. Р. 1659-1672. 251. Яшхтилл М.С, Ахыло Р. П !. Мо). Вю). 1976. Чо). 105. Р. 75-96. 252. ЬиЬап/шл./5 П Нагиса. 1977. Чо). 268. Р. 495-500. 253. /НсЬигйт / 5. // Адч. Ргоге)п. СЬсв. 198! . Чог. 34. Р. 167 — 339. 254. ! генг М П !. Мо). Вю1. 1976. Уог. 104. Р. 59-107. 255. СЬльЬш С. П Аппп Иеч. В1осйет. 1984.
Чо1. 53. Р. 537 — 572. 256. СЬо(Ма С, /англ Х // В!осЬетьыгу, 1982. ЧоЕ 21. Р. 3955-3965. 257. СЬог(на С., ЕеьЛ А.М. /( !. Ма!. Вю(. 1982. Чо1. 160. Р. 303 — 342. 258. Еепл М., бгеег /. (/ !Ыд. 1977. Чоь. 114. Р. 181-293. 259. (евн М. //1Ь|д, 1983. Чо1. 170. Р. 723-764. 260. Еечьи М. П Вюсйет1ььгу. 1978. Чо/. 17. Р. 4277-4285. 261. СоЬел Р.Е., БгеглЬегд М,(.Е., Тау!лг 'М.Я. /! У(а!иге. 1980. Чо1. 285. Р. 378 — 382 262.
СоЬен Е.Е., Б(егпЬегр МХЕ., Тау/ог И'.Я. П !. Мо(. Вю1. 1981. Чо1. 148. Р. 253 — 272. 263. СпЬел Е.Е,, БгегпЬег8 МХЕ., 1 ау(ог И'Я. П 16ьд. 1982. Чо(. 156. Р. 821 — 862. 264. СоЛен С., Роту (З.А.(3. // Тгспдь ВюсЬет. Бс(. 1986. Чо!. 11. Р. 245 — 248. 265. Еаьтал 0.(3. // Вюро(утет. 1987. Чо1. 26, Р. 559 — 579. 266. Я!сЬталд Ь'Х, ЬОслагйь Е М.
Я !. Мо1, В1о1. 1978. Чо!. 119. Р. 537 — 555. 267. СоЬел Е.Е., БгегпЬег8 МП.Е. П 16!д. Чо!. 137. Р. 9-22. 268. СоЬел Е.Е., ЯиЬтолд ХТ., ЯьсЬагдь Е.М. //1614. 1979. Чо1. 132. Р. 275 — 288. 269. Б(егпЬег8 МХЕ., СоЬегь ЕЕ.. Тау/аг И'Я. еь п!. П РЬИоь. Тгапь. Яоу.
Бос. 1.опдоп В. 1981. Чо!. 293. Р. 177 — 189. 270. ЯаЬьпл В., ОьуигЬогре (У/Х /( !. Мо1. Вю1. 1979. Чо1. 132. Р. 19 — 51. 271. СоЬеп Е.Е., ЬЧсЬтлпд / Т., Я(сЬагдь Е.М. /( 1614, Р. 275 — 288. 272. СпЬен ГЕ., АЬагЬале( Я.М., Кинге !27. еь а1.
// Вюсйет1ьоу. 1983. Чо1. 22. Р. 4894- 4904. 273. СоЬеп Е.Е., Б(еглЬегу М У Е. (/ !, Мо1. Вю/. 1980. Чо!. 137. Р. 9 — 22. 274. Едыагдь М.Б., Б(етьЬеьу М./.Е„77гоггь(ол ХМ. // Ргоьет Вп8. 1987. Чо1. 1. Р. 173 — 181. 275. Ниг(е МЯ., Маг!Леть СЯ., СоЬел Е.Е. еь а1. // Ргоьеьпь. 1987. Чо1. 2.
Р. 210 — 224. 276. СлЛеп Г.Е., Коьен Р.А., Кипа 13Е ег а!. // Бе!енсе. 1986. Чо\. 234. Р. 349-356. 277. ВгапдЛиЬег В./, Паоле Т., Кеалеу И'.С. е1 а1. П 1614. 1987. Чо(. 283. Р. 1707 — 1709. 278. СпЛел Г.Е., Кингг (.(У. // Ргоплпь. 1987. Чо/. 1. Р. 162 — 166. 279. БасИ (З.Н., БсЬесМег А.Н., Еаьг(ауе А. ег ь!. // !. !пилило!. 1972. Чо1.
109. Р. 1300— 1310. 280. СоЬел ЕЕ., АЬагбапе! Я.М., Кингс /.(3, еьо!. П ВокЬстВиу, 1986, Чо1. 25, Р. 266 — 275. 281. Наче( ТЕ, Килт /.(у., Спррел С.М. /( ВоИ. Моди Вю(. 1983. Чо1. 45. Р. 665-720. 282. ЯоеЬагдь Е.М. // Аппо. Иеч. ВюрЬуь. апд В(оеп8. 1977. Чо!. 6. Р. 151 — 176. 283.
БЬпета1ег КЯ, К!т Р.Б, Улг/ Е /. ег а!. П У/Ыит. 1987. Чо!, 326. Р. 563 — 567. 284. АЬде(-Ме8иМ Б.Б., Б(иеЬ НЕ,, БтнЛ И'.И'. еь а!. П Ргос. !Уаг. Асад. БсЕ 1/Б. 1987. Чо1. 84. Р. 6434 — 6437. 285. Саг!асчд Е., СЬои К.-С., Маялоога Г.М. // В1осИетпьгу. 1991. Чо1, ЗО. Р. 4389-4398.
286. СЛпи К.С., Ма888ога СМ., йетесЬу С., Бс(ьегаЯа Н.А. П Ргос. У(аг. АспК Бес 1/Б. 1988. Чо1. 85. Р. 4295-4299. 287. 1агяиег М, НетеСЬу С., Бс(ьегаБа НА. П Мпсгопю1еси1еь. 1983. Чо(. 16. Р. 1043-1049. 288, СЛои К.С, Пете/Лу С., Яилиеу Б. еь а|. П !. Мо/. Вю1. 1986.
Чо1. 188. Р, 641-649. 289. Саг!ассь 1, СЬои К С // !. Сотрт. СИет. 1991. Чо(. 12. Р. 410-415. Часть 111 СВЕРТЫВАНИЕ БЕЛКОВОЙ ЦЕПИ В НАТИВНУЮ КОНФОРМАЦИЮ Глава11 КОНФОРМАЦИОННЫЕ СОСТОЯНИЯ БЕЛКОВОЙ ЦЕПИ Для познания принципов структурной организации белковых молекул огромный интерес представляет явление денатурацни. Переход нативной конформации белка в развернутую неструктурированную форму и обратный переход флуктуирующей полнпептидной цепи в исходную компактную трехмерную структуру есть не что иное, как непосредственный процесс разрушения и формирования именно тех самых взаимодействий, которые и обусловливают структурную организацию белковой молекулы. Иными словами, при свертывании и развертывании полипептидной цепи проявляется прямая связь между химическим и пространственным строением белка.
Изучение денатурации позволило сформулировать фундаментальное положение о том, что нативная конформация белковой молекулы отвечает термодинамически равновесному состоянию. Ее свободная энергия является функцией состояния и как таковая не зависит от конкретного пути свертывания белковой цени Пп ч)чо или 1п чпго). ч.е. от предыстории, а определяется только составом и порядком расположения аминокислот в последовательности.
Трансляция линейной информации в трехмерную структуру возможна, однако только при определенных физиологических условиях (температура, давление, рН, ионная сила, наличие простетнческих групп, ионов мечаллов и т.д.). При соблюдении этих условий процесс свертывания полнпептидной цепи осуществляется спонтанно; принятие белком нативной конформации не требует какого-либо морфогенетического молекулярного аппарата. Самопроизвольный характер процесса, подчиняющегося второму началу термодинамики, свидетельствует о том, что сборка компактной структуры белка сопровождается понижением свободной энергии Гиббса системы, включающей свертываемую полипепчидную цепь и среду.
Р. Ламри н Г. Эйрннг постулировалн, что иативная конформацня белка отвечает абсолютному минимуму энергии, т.е. является глобальной 111. Этому постулату. известному больше под названном тсрмодинамичсской гипотезы К. Анфинссна, нс проч нворсчат результаты всех 13Х последующих раб>от по изучении> денатурацни белков )2]. Однако, сгро го говоря, нс исключается и альтернативное положение, высказанно„ С. Левинталсм )3). Оно заключается в том, что структура нативного белка нс обязательно должна обладать самой низкой энергией Гиббса чтобы бьгп стабильной н свертываться спонтанно. В силу своей слож ности молекула белка может находиться в метастабильном состоянии, т.е.
отвечать нс глобальному, а одному из локальных минимумов энергии. Еще задолго до этого, в 1935 г., Э. Бауэр — автор первого труда по теоретической биологии, видел в особом деформированном состоянии молекул специфику сгруктурной организации белков, определяющук> их биологические свойства )4).
Представление о метастабильном состоянии белковых молекул и о достаточной устойчивости этого состояния привело к формулировке так называемой кинетической гипотезы свертывания белка (Д. Уетлауфер и С. Рнстоу )5)). В настоящее время не существует экспериментального метода, с помощью которого можно было бы различить стабильное н нестабильное состояние белковой молекулы. Конечно, при образовании такой сложной структуры априори нсльзя исключить ситуацию, прн которой глобальный минимум энергии окажется окруженнь>м вь>соким потенциальным барьером н поэтому явится кинетически недостижимым.
В данной главе и далее обсуждак>тся главным образом экспериментальные исследования процессов свертывания и развергывания белков, причем наибольшее внимание сосредоточено на молекулярных аспектах денатурации. Перед рассмотрением вопроса о том, как осуществляется сверть>- ванне белковой цепи в иативную трехмерную структуру, необходимо дать хотя бы краткую характеристику двум предельным в термодннамическом смысле конформацнонным состояниям белковой молекулы, отвечающим развернутой и свернутой в компактную глобулу полипсптидной цепи. Представленный ниже материал следует рассматривать как введение к теме структурной организации белков.
11.1. НАТИВНОЕ И ДЕНАТУРИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЯ Белок — понятие, определяю>цсс особое термодннал>ическос состояние эволюционно отобранной аминокислотной последовательности. Эта последовательность становится физиологически активной молекулой )т.с. тем, что называется белкам) и может неограниченно долго пребывать в таком состоянии только при достижении своей натнвной пространственной структуры. что возможно лишь при определенных внешних условиях. В морфологическом отношении структура белка харакзсрнзуется плотнешпей упаковкой. существованием вторичных и всякого рода иных сс> ментов, многочисленных поворотов цепи, рядом других структурных особенностей, а > акжс наличием во многих случаях дисульфидных связси. Дслатурация латнвпой конформации белка— это псрехоц аминокислотпой поспелова>сльпости в иное тсрмодинамичсскос состояние, харак.> сризу>ощссся нес.грук гурированпой флук гуирунлпсй полипсп гидной цспьн>.
лишенной дисульфндных связей. Дсна- турация может быль вызвана повышением или понижением темпера гуры, соответсгвующими изменениями рН, состаьч и концентрации солей, добавлением в раствор органических соединений (гуанидингидрохлорида, мочевииы н др.д высоким давлением и расщеплением дисульфидных связей. При этом, как принято говорить, полипептидная цепь переходит из свернутого состояния в развернутое.
Следует, однако, заметить. что термин "развернутая цепь" не определяет однозначным образом термодинамическое сосгояние амииокислотной последовательности, поскольку денатурация является многоступенчатым процессом. Термин не в полной мере соответствует также тому геометрическому образу, который может ассоциироваться с его названием. В данном случае слова "развернутая" или даже "полностью развернутая цепь" не означают близкую к линейной вытянутую последовательность. Вначале будет рассмотрена только полностью развернутая попнпептидная цепь, что отвечает термодннамическому состоянию амнмокислотной последовательности на последнсй ступени денатурации, когда она уже лишена всех структурных элементов нативной конформации белка н днсульфидных связей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
