3.9. Простые и сложные белки

Если белки кроме полипептидных цепей содержат компоненты неаминокислотной природы, то они являются сложными.

Небелковая часть называется простетической группой, а белковая часть – апопротеином.

Сложный белок называется холопротеином. Простетической группой могут быть органические вещества, ионы металлов, углеводы, липиды и т. п.

3.10. Химические реакции пептидов

Для свободных аминоконцевых групп пептидов характерны те же реакции, что и для свободных аминокислот:

1. ацетилирование – это замещение водорода в органическом соединении остатком карбоновой кислоты RC = О. Это значит, что эти реакции можно использовать для определения белков.

2. СOОН-концевая группа белков, как и свободная группа в аминокислотах, может этерифицироваться (восстанавливаться). Этерификация – это получение эфиров из кислот и спиртов:

RCOOH+R’OH RCOOR’+H₂O

реакция обратима (H₂SO₄ связывает воду).

3. NH₂-концевой остаток белка также количественно реагирует с нингидрином, с образованием окрашенных продуктов, как и свободные аминокислоты. Это используется для обнаружения и количественного определения пептидов (белков) при разделении их хроматографическим методом.

4. Широко используется известная реакция для белков (но не для свободных аминокислот) – биуретовая реакция. В результате обработки белка CuSO₄ в щелочном растворе образуется комплексное соединение Cu²⁺ и белка окрашенного в фиолетовый цвет. Концентрацию белка в этом комплексе можно определить с помощью спектрофотометра.

3.11. Кислотно-основные свойства белков

Эти свойства нативных белков зависят от числа ионизированных боковых групп (R- групп): α-амино- и α-карбоксильная группы не вносят существенного вклада в эти свойства.

Свойства зависят от типов остатков и их последовательности. Для белков характерны определенные изоэлектрические значения рН, при которых они (белки) в целом не несут электрического заряда. В изоэлектрической точке значение рН определяется числом ионизированных R-групп, а также их рК. Это значение будет больше 7, если белок содержит большое число остатков основных аминокислот, и меньше 7, если в белке содержатся кислые аминокислотные остатки (глутаминовая, аспарагиновая кислоты).

У большинства глобулярных белков изоэлектрическая точка лежит в интервале рН 4,5-7. Из кривых титрования можно определить знак и величину суммарного заряда этого белка при любом значении рН. При значениях рН, лежащих выше изоэлектрической точки белок будет обладать отрицательным зарядом. Этот заряд будет увеличиваться с возрастанием рН в соответствии с кривой титрования, и наоборот.

рН изоэлектрической точки может существенно измениться при изменении концентрации солей в растворе, которые по-разному влияют на степень ионизации боковых групп.

3.12. Осаждение белков в виде солей

Большинство белков можно осадить из водного раствора добавляя кислоты (хлорную, 3-CL-уксусную кислоты), которые образуют с белками кислотонерастворимые соли. Эти реактивы используют для “осветления” биожидкостей и клеточных экстрактов, когда проводят анализ содержания низкомолекулярных компонент раствора. Осаждают белки метафосфорная, вольфрамовая и фосфо-вольфрамовая кислоты. Белки можно осадить и с помощью высоких концентраций солей.