Белковый кристалл
Cтраница 4
Доказательством того, что первые порции воды присоединяются к белку с большой силой, служит заметное сокращение объема системы, сопровождающее этот процесс. Удельный объем белка соответственно уменьшается с 1 / 1 2655 0 792 мл / г до 1 / 1 2855 0 777 мл / г. Если этот процесс идет дальше и количество присоединенной воды увеличивается, то плотность белка уменьшается. Плотность яичного альбумина, содержащего на 100 г белка 56 26 г воды, равна 1 1280 ( Ууд. Важные данные о гидратации белковых кристаллов были получены при помощи рентгеноструктурного анализа этих кристаллов. Так, например, было показано, что кристаллы сохраняют свою первоначальную форму как в атмосфере с различной упругостью водяного пара, так и в солевых растворах различной концентрации; при указанных условиях наблюдается только постепенное набухание или сжатие первичных ячеек кристаллов. Количество воды в белковых кристаллах варьирует в широких пределах. [46]
Макромолекулы белков образуют молекулярную решетку, в которой они уложены рядом друг с другом. На модели ( рис. 38) видна упаковка молекул миоглобина в решетке. Кристаллическая решетка моноклинная, и в элементарную ячейку входят 2 макромолекулы. Сама по себе внутримолекулярная структура миоглобина чрезвычайно сложна, но способ упаковки целых макромолекул в решетке прост. Между макромолекулами столь замысловатой формы с необходимостью должны оставаться зазоры, заполняющиеся при кристаллизации белка водным раствором. Неудивительно, что кристаллизационная вода заполняет в белковых кристаллах часто половину и даже несколько большую часть всего объема. Высушивание белкового кристалла вызывает обычно нарушение регулярности структуры. [47]
Обычно риккетсии видимы как короткие, иногда умеренно изогнутые палочки с более интенсивно окрашенными полюсами. Риккетсии проходят определенный цикл развития. Большинство видов риккетсии меньше самых мельчайших бактерий, развиваются внутри или на поверхности тканей и не размножаются на искусственных средах. Сикора в 1942 г. обнаружила в цикле развития риккетсии стадию мелких шарообразных телец, из которых развиваются яйцеобразные полярно окрашивающиеся тельца, образующие легко окрашиваемые палочковидные цепочки. В итоге распада этих цепочек возникают двойные или одиночные палочки, которые вновь превращаются в первоначальные, ранее упомянутые шарообразные тельца. В пораженных риккетсиями клетках тела насекомых встречаются также мелкие белковые кристаллы. Тельца риккетсии довольно устойчивы, частично проходят через бактериологические фильтры и, по-видимому, не имеют предрик-кетсиальной стадии, которая была бы аналогична предвирусам. [48]
Как пишет Перутц [1], рентгенограмма кристалла оказывается иероглифом без ключа для его расшифровки. Метод определения фаз, развитый Перутцом применительно к белкам, состоит в том, что к молекулам, образующим кристалл, присоединяют тяжелые атомы, например атомы ртути. По разности амплитуд в отсутствие и в присутствии тяжелого атома можно определить фазу - тяжелый атом берется за исходную точку. Применение производных белка, содержащих несколько тяжелых атомов, позволяет решить проблему фаз однозначно. Необходимым условием при этом является полное сохранение структуры белкового кристалла при введении тяжелых атомов. [49]
Такой прибор универсален, управление им осуществляется с помощью ЭВМ и специально разработанных алгоритмов и программ. Наличие ЭВМ позволяет ввести обратную связь, оптимизацию измерений каждого дифракц. Измерения интенсивностей производятся с необходимой для решаемой структурной задачи ста-тистич. Однако увеличение точности намерения интепспвностей на порядок требует увеличения времени измерений на два порядка. На точность измерений накладывает ограничение качество исследуемого образца. Для белковых кристаллов ( см. ниже) сокращение времени эксперимента осуществляется за счет использования двумерных детекторов, в к-рых параллельно идет измерение мн. При этом утрачивается возможность оптимизации измерений на уровне отд. [51]
Макромолекулы белков образуют молекулярную решетку, в которой они уложены рядом друг с другом. На модели ( рис. 38) видна упаковка молекул миоглобина в решетке. Кристаллическая решетка моноклинная, и в элементарную ячейку входят 2 макромолекулы. Сама по себе внутримолекулярная структура миоглобина чрезвычайно сложна, но способ упаковки целых макромолекул в решетке прост. Между макромолекулами столь замысловатой формы с необходимостью должны оставаться зазоры, заполняющиеся при кристаллизации белка водным раствором. Неудивительно, что кристаллизационная вода заполняет в белковых кристаллах часто половину и даже несколько большую часть всего объема. Высушивание белкового кристалла вызывает обычно нарушение регулярности структуры. [52]
Страницы: 1 2 3 4