Кристалл - белок
Cтраница 4
Но глобула имеет фиксированное строение. Кристаллические белки, как уже сказано, содержат большое количество воды, и их изучают в маточном растворе. Результаты рентгенографического исследования кристалла белка и данные оптических измерений того же белка в растворе, как правило, согласуются друг с другом. В частности, совпадают степени спиральности, определенные обоими методами. Более того, установлено, что ферментативная активность ряда белков со - Ррс. Рснтгендграмма Na-соли хранястся в сильно оводненном ДНК в форме А кристалле. [46]
Проведение такого структурного анализа кристаллов весьма трудоемко даже тогда, когда для сложных расчетов в распоряжении исследователя имеется высокопроизводительная вычислительная техника. Так, с кристалла белка и кристаллов различных изоморфных производных того же белка должно быть получено, измерено и скорректировано множество рефлексов. За этим следует установление положения тяжелых атомов и определение фазового угла для каждого рефлекса. Затем для нескольких десятков тысяч точек должны быть рассчитаны электронные плотности, и в заключение результаты должны быть интерпретированы. [47]
 |
Термодинамические характеристики ассоциации катиона три-н-бутилам-мония с различными лигандами в хлорбензоле. [48] |
Представленные результаты дают возможность заключить, что монока-тионные комплексы образуются в белках столь же легко, как и моноанионные карбоксил-карбоксилатные комплексы. Проведенные методом ЯМР исследования [193, 194] позволяют сделать вывод о существовании взаимодействия типа ( N - Н N) между двумя гистидиновыми боковыми группами в активном центре панкреатической рибонуклеазы. Тесное сближение боковых аминогрупп наблюдается в кристаллах белков. [49]
Третичная и четвертичная структуры белков определяются при помощи рентгеноструктурного анализа, который впервые был проведен применительно к миоглобину и гемоглобину Дж. Значение рентгеноструктурного анализа белков трудно переоценить, так как именно этот метод дал возможность впервые получить своеобразную фотографию белковой молекулы. Для получения информативной рентгенограммы необходимо было иметь полноценный кристалл белка с включенными в него атомами тяжелых металлов, так как последние рассеивают рентгеновские лучи сильнее атомов белка и изменяют интенсивность дифрагированных лучей. [50]
Трансляционный коэффициент диффузии воды равен примерно 2 - 10 - 5 см2 / с, так что корень из среднеквадратичного линейного смещения молекулы воды за 10 пс будет порядка 4 - 5 А. В работе Кенига, проведенной методом ЯМР и представленной на этом симпозиуме, будет показано, что некоторые молекулы воды, находящиеся вблизи поверхности белка, могут быть заторможены в своем вращательном движении примерно в 100 раз по отношению к объемной воде с временем релаксации в нано-секундном диапазоне. Необходимо отметить, что дифракционные измерения на кристаллах белков позволяют установить локализацию значительного числа молекул воды вблизи поверхности белка. Для получения надежных данных требуется не только применение высокого разрешения, но и систематическое уточнение данных для на-тивных белков [25], после того как приблизительная их структура установлена с помощью исследований на кристаллах, содержащих изоморфные заместители с тяжелыми атомами. Разрешение достигало 1 2 А, и структура была изучена очень тщательно. Молекулы воды различаются как маленькие, более или менее сферические области электронной плотности, не образующие часть непрерывной пептидной цепи. Наблюдаемая электронная плотность в местах, где находится вода, характеризует степень их заполнения; она существенно варьирует от одного места к другому. Места с низкой степенью заполнения были исключены из модели. [51]
Помимо указанных пептидных связей возможны также боковые связи, в которых важную роль, невидимому, играют водородные атомы аминогруппы. Вследствие этого образуются аминокислотные сетки. Наложение таких сеток друг на друга может дать кристаллы белка. [52]
Первичную структуру определяют на основании данных кислотного гидролиза белка до аминокислот, а затем ферментативного гидролиза до пептидов с небольшим молекулярным весом. Вторичную и третичную структуру находят, изучая рассеивание лучей Рентгена кристаллом белка. Таким образом, например, было установлено строение белка крови - гемоглобина, содержащего 574 аминокислотных остатка. [53]
Страницы: 1 2 3 4