Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
382 ГЛАВА 13.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
311.3 Кб
Скачать

402 Глава 14

раствора белка в воде относительно раствора белка в 20%-ном этиленгликоле, имеется пик при 292 нм. Количество триптофана в образце может быть определено из D2So и егво, измеренных в Н20; а из ЛЄ292 Для свободного триптофана в воде и в 20%-ном этиленгликоле известна ожидаемая AD292 для образца при усло­вии, что призошла пертурбация всех триптофановых остатков. Допустим, что эта величина равняется 1,00. Если же для этого белка измерить Д-Огэг, то она будет составлять 0,6. Так как пертурбации подвергаются только те остатки, которые располо­жены на поверхности, то их число 0,6/1,00-5 = 3. Если известна аминокислотная последовательность белка, с помощью простого приема можно идентифицировать отдельные триптофановые ос­татки, которые находятся на поверхности. При обработке белка различными окислителями, индольная группа триптофана окис­ляется и перестает поглощать. Преимущественно будут окис­ляться только те триптофановые остатки, которые находятся на поверхности; но это необходимо проверять. Это тоже может быть сделано с помощью метода пертурбации растворителем и дифференциальной спектроскопии. Если Д1>292 = 0 после окисле­ния, окисленные триптофановые остатки должны быть на по­верхности. Убедившись в этом, можно заново определить после­довательность аминокислот в окисленном белке и отметить поло­жение окисленных триптофановых остатков. Следовательно, могут быть идентифицированы отдельные триптофановые остат­ки, находящиеся на поверхности. Такого рода информация помо­гает при установлении пространственной структуры молекулы и часто служит отправной точкой для рентгеноструктурного ана­лиза.

В предыдущем примере величина AD292, которую можно было ожидать, если бы все триптофановые остатки находились на по­верхности, была рассчитана из величин оптической плотности и молярного коэффициента погашения чистого белка в отсутствие пертурбанта. Такой расчет невозможен, если в образце белка содержатся поглощающие примеси. Однако измерение можно сделать другим путем, воспользовавшись тем, что, если белок денатурировал, все аминокислоты находятся в контакте с раст­ворителем. Следовательно, максимальное значение AZ)292 можно определить из дифференциального спектра денатурированного белка в растворителе-пертурбанте против нативного белка в по­лярном растворителе.

До сих пор мы пытались отличить внешние аминокислоты от внутренних. Однако это различие не всегда отчетливо, поскольку в некоторых случаях хромофор не спрятан полностью, а нахо­дится в глубокой полости. При этом воздействовать на его спектр можно только в том случае, если молекулы пертурбанта меньше некоторого критического размера и могут попасть в по-

лость. Этот факт также можно использовать для получения информации о конформации молекулы. Приведем список ве­ществ, которые наиболее часто применяют с этой целью, а также их усредненные диаметры: D20 (2,2 А), диметилсульфоксид

(4,0 А), этиленгликоль (4,3 А), глицерин (5,2 А), арабит (6,4 А), глюкоза (7,2 А) и сахароза (9,4 А).

Пример 14-Ж. Переход спиральклубок в белках (денату­рация). Так как в процессе денатурации спрятанный хромофор становится доступным растворителю, контролируя поглощение этих хромофоров, можно наблюдать переход спираль — клубок в белках так же, как путем исследования гиперхромии изучали денатурацию ДНК. Например, если в белке содержатся трип- тофановые остатки, часть из которых расположена внутри, то, измеряя Дє292, можно проследить, как в зависимости от темпера­туры происходит разворачивание молекулы. Это можно, кроме того, использовать для изучения влияния на термическую устой­чивость других факторов, таких, например, как концентрация NaCl. На рис. 14-19 показаны такого рода данные, полученные для гипотетического белка.

Пример 14-3. Обнаружение связывания с белками малых мо­лекул. Связывание субстрата с активным центром фермента ока­зывает влияние на полярность этого района или на доступность его растворителю и часто вызывает изменение спектров хромо­форов, находящихся в активном центре или недалеко от него. Сравнивая наблюдаемые изменения с изменениями, происходя­щими при пертурбации растворителем, можно получить инфор­мацию о структуре активного центра. Например, добавление различных субстратов к лизоциму приводит к сдвигу Ямакс трип­тофана в область больших длин волн. Величина изменения та­кая, какую можно было ожидать при перемещении одного трип- тофанового остатка из полярного окружения в неполярное. На основании этого можно предположить, что триптофан нахо­дится в месте связывания. Кроме того, изучение лизоцима мето­

РИС. 14-19.

Изучение перехода спираль-клубок в гипотетиче­ском белке методом пертурбационной дифферен­циальной спектроскопии в 20%-ном водном рас­творе этиленгликоля, содержащем NaCl в двух различных концентрациях.

Измерения ведутся при одной длине волны. Раствором сравнения для получения дифференциального спектра служит раствор белка в этиленгликоле, содержащем NaCl, при 20°С. Отметим, что этот белок более устойчив при больших концентрациях NaCl, так как в 0,1 М NaCl он разворачивается при более высоких температурах.

АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ 403

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]