Гідратація - білок
Відмінності в точках зору в значній мірі можуть пояснюватися тим, що питання гідратації білків розглядалися іноді без урахування їх нативні. В на-тивних білках виявляються різного роду маскують ефекти. Наприклад, маскування може полягати в повільній реакції групи білка з сріблом. Можна уявити, що йону срібла важче проникнути до SH-групи, якщо ця група має навколо себе упорядкований шар гідрата. Відомо, що рухливість одновалентних іонів, наприклад іона літію, в кристалах льоду значно менше, ніж у воді, і це можна пояснити більш упорядкованою структурою його молекул. [17]
Спроби дослідити гидратацию розчинених білків були зроблені ще до того, як було вивчено поведінку при гідратації сухих білків. При цих дослідженнях передбачалося, що частина води в білкових розчинах знаходиться у вільному стані, інша ж частина - приєднана до білка. Для визначення кількості вільної та зв'язаної з білком води застосовуються різні методи. Один з них заснований на вимірюванні збільшення обсягу, яке спостерігається при замерзанні розчину. Оскільки щільність льоду значно нижче, ніж щільність води, замерзання вільної води супроводжується виразним збільшенням обсягу, яке може бути виміряна за допомогою дилатометра. Було висловлено припущення, що саме ця частина води і являє собою гідрадну воду. [18]
Оскільки при визначенні парціального питомої обсягу допускається, що обсяг суміші білка з водою дорівнює сумі обсягів кожного компонента, то гідратація білка в розрахунок тут не приймається. Тому оцінити ступінь гідратації за величиною О2 не представляється можливим. [19]
У хімії білка ми часто зустрічаємося з необхідністю визначити або ступінь гідратації сухих білків в атмосфері водяної пари, або ступінь гідратації білків. розчинених у великих кількостях води. [20]
Вона, крім того, залежить від рН і іонної сили розчину, а також від тих властивостей середовища, які впливають на водневі зв'язку і гідратацію білка. Третинна структура білка виникає в результаті подальшого згинання і скручування поліпептидного ланцюга, яка вже має вторинну структуру. У деяких випадках вторинна і третинна структури цілком визначаються первинною структурою білка. Якщо такі білки піддавати дії підвищеної температури або обробити сечовиною, кислотою, лугом або іншими агентами, які порушують вторинну і третинну структуру, не зачіпаючи первинної, то можливо мимовільне відновлення їх конформації. Прикладом подібних білків може служити фермент рибонуклеаза. У цьому випадку послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі визначає навіть положення-дисульфідних містків, так що якщо після-впливу відновлюють агентами провести окислення в м'яких умовах, то утворення поперечних дисульфідних зв'язків відбувається в тих же місцях, де вони були раніше. Інші ферменти необоротно денатуруються навіть у відносно м'яких умовах. В даний час не ясно, яким чином настільки лабільна і Високоспецифічні структура, як третинна, виникає під час синтезу ферментного білка на поверхні рибосоми. [21]
У зв'язку з тим, що вода - універсальне середовище для біологічних реакцій, а білки в організмах - основні речовини, що зв'язують воду, велике значення має з'ясування питання про взаємодію білків з водою, або гідратація білків. [22]
Ця робота є продовженням попереднього дослідження по системам синтетичний полімер - вода і присвячена вивченню організації води в мукополісахаридів. Гідратації білків і поліпептидів були присвячені інтенсивні дослідження [9], але лише далеко не всі роботи стосувалися гідратації мукополісахаридів [10-15], хоча їх біологічна активність. Наприклад, ГОМОЛЬ хондроїтину є типовими мукополісахаридів, розподіленими в сполучної тканини в високо гидратирован-ном стані. [23]
Білкові речовини мають здатність зв'язувати значні кількості води - гідратованих. Важливість гідратації білків видно з того, що вода являє собою універсальну середу біологічних реакцій. Гідратація полягає у зв'язуванні дипольних молекул води з іонами або іонними групами, а також з диполями або полярними групами; вона відбувається і в розчинах, і в твердих речовинах. Значну гідратацію білків обумовлює наявність на поверхні їх молекул великої кількості різноманітних полярних, в тому числі йоногенних, груп. Кількість гідратаціонной води, пов'язаної з альбумінами і глобулінами, становить 0 2 - 0 6 г на 1 г сухого ваги білка. [24]
При високій іонній силі білкового розчину спостерігається конкуренція між білковими молекулами і іонами солі за молекули води. Ступінь гідратації білка знижується, взаємодія білок-білок при цьому стає ефективніше, ніж білок-вода, і білок осідає. [25]
Літературні дані та результати експериментів, які будуть розглянуті нижче, описують процес гідратації білка, при якому вода додається до білка до отримання розчину. Подання про процес гідратації білка. який однозначно описується на підставі такого експерименту, слід відрізняти від концепції гідратаціонной води, розглянутої з різних точок зору відповідно до інтересів дослідників і характером використаних експериментальних методів. [26]
Одночасно змінюється і гідратація білка, вона найменша в ізоточке. Зі зміною форми і гідратації білка пов'язана зміна ряду властивостей білків і їх розчинів. Так в'язкість розчинів має мінімум в ізоточке, так як щільні клубки роблять менший опір потоку рідини, ніж молекули в розгорнутому стані. Інші властивості, як розчинність, осмотичний тиск, светорассеяніє, також мають мінімум або максимум в ізоточке. Тому визначення з-точки білка можливо як прямими, так і непрямими методами. [27]
Ефект висолювання, що спостерігається при високих іонних силах, обумовлений, ймовірно, конкуренцією між білком і іонами солі за взаємодію з молекулами води. При досить високих концентраціях солі число молекул води, які можуть бути використані для гідратації білка. істотно зменшується; взаємодії білок - білок стають при цьому ефективніше взаємодій білок - вода, і білок осідає. [29]
Якщо по одну сторону мембрани є білки, нездатні проникати через неї, то рівновага не може встановитися при однаковому зовнішньому тиску по обидві сторони мембрани. У той час як вода, в яку поміщений осмометр, має нормальну величину тиску пара, активність води всередині осмометрі зменшується за рахунок гідратації білків. [30]
Сторінки: 1 2 3 4