1. Основы метода

®

I ф

*•8 I

непод-' вижная I—£—«*•• -с \

фаза |

©

2. Графики диссоциации pH 2 pH 3 pH 5

pH 8

1а. Низкие значения pH

14

pH 2

Y7

pH 2

\7

рНЗ

.

ckvf

» • •

pH 5

.

dlvvf

pH 8

3. Элюирование в ступенчатом градиенте pH

А. Ионообменная хроматография свободных аминокислот

R

I

Н —с —NH2

СОО® аминокислота 1. Схема реакции

S

II

С ^:

,_0_шсиЛ-я-!-н-©

полярная подвижная неполярная

фаза неподвижная

\ фаза

фенилизотиоцианат

блок ввода образца

' ил

СОО ФТЦ-группа

ФТЦ-аминокислота

образец

раство­

ритель

О-

самописец

2. Схема прибора для ВЭЖХ

детектор

Абсорбция (254 нм)

РТС- РТС- РТС- Asp His Thr

для ВЭЖХ

Б. Распределительная хроматография ФТЦ-аминокислот 3. График элюирования

Пептиды и белки: общие сведения А. Белки *

При соединении аминокислот в цепочку об­разуется линейная макромолекула белка.

В любом живом организме содержатся тысячи белков, выполняющих разнообраз­ные функции. Чтобы дать представление о многообразии белков, на схеме с увеличе­нием примерно 1 х 1500000 приведен общий вид молекул (с соблюдением формы и раз­мера) ряда вне и внутриклеточных белков. Функции, выполняемые белками, распреде­ляются примерно следующим образом.

Структурообразующие функции. Струк­турные бвлки отвечают за поддержание фор­мы и стабильности клеток и тканей. В качест­ве примера структурного белка на схеме представлен фрагмент молекулы коллагена (см. с. 76). В заданном масштабе целая моле­кула коллагена размером 1500000 300 нм за­няла бы три страницы К структурным бел­кам можно отнести также гистоны, функци­ей которых является организация укладки ДНК в хроматине. Структурные единицы хро­матина, нуклеосомы (см. с. 236), состоят из октамерного комплекса гистонов, на кото­рый навита молекула ДНК (DNA).

Транспортные функции. Наиболее из­вестным транспортным белком является ге­моглобин эритроцитов (слева внизу), от­ветственный за перенос кислорода и диок­сида углерода между легкими и тканями (см. с. 276). В плазме крови содержатся множе­ство других белков, выполняющих транс­портные функции. Так. преальбумин пере­носит гормоны щитовидной железы — тиро­ксин и трииодтиронин. Ионные каналы и другие интегральные мембранные белки (см. с. 222) осуществляют транспорт ионов и метаболитов через биологические мембра­ны.

Защитные функции. Иммунная система защищает организм от возбудителей болез­ней и чужеродных веществ. В качестве клю­чевого компонента этой системы здесь представлен иммуноглобулин G (см. с. 288), который на эритроцитах образует ком­плекс с мембранными гликолипидами (см. с. 284).

Регуляторные функции. В биохимиче­ских сигнальных цепях белки осуществляют функции сигнальных веществ (гормонов) и гормональных рецепторов. В качестве при­мера здесь представлен комплекс гормона роста соматотропина с соответствующим рецептором. При этом экстрацеллюлярные домены двух молекул рецептора связывают одну молекулу гормона. Связывание с ре­цептором активирует цитоплвзматические домены комплекса и тем самым обеспечи­вает дальнейшую передачу сигнала (см. сс. 82,162). Роль низкомолекулярного белково­го гормона инсулина подробно рассматри­вается в последующих разделах (см. сс. 82, 162). В регуляции обмена веществ и процес­сов дифференцировки принимают решаю­щее участие ДНК-ассоцированные белки (факторы транскрипции, см. с. 121). Осо­бенно детально изучено строение и функции белков-активаторов катаболизма и дру­гих бактериальных факторов транскрипции.

Катализ. Среди 2000 известных белков наиболее многочисленную группу составля­ют ферменты (см. с. 94). Самые низкомоле­кулярные из них имеют мол. массу 10-15 кДа. Белки среднего размера, как, например, при­веденная на схеме апкогольдегидрогена- за, имеют мол.массу 100-200 кДа. Молеку­лярная масса высокомолекулярных фермен­тов, к которым относится глутаминсинтата- за, построенная из 12 мономеров, могут дос­тигать 500 кДа.

Двигательные функции. Взаимодейст­вие актина с миозином ответственно за мы­шечное сокращение и другие формы биоло­гической подвижности (см. с. 324). Гекса­мер миозина (слева) длиной 150 нм — один из наиболее крупных белков. Нитевидный актин (F-актин) образуется путем полиме­ризации относительно небольших молекул глобулярного актина (G-актин). Процессом сокращения управляют ассоциированный с F-актином тропомиозин и другие регуля­торные белки.

Запасныа функции. В растениях содер­жатся запасныа балки, явлющиеся ценны­ми пищевыми веществами. В организмах животных мышечные белки служат резерв­ными питательными веществами, которые мобилизуются при крайней необходимости.

нуклеосома

белок-активатор

катаболизма

Клеточное

ядро

Цито­

плазма

глутамин- си нтетаза

алкоголь-

дегидро­

геназа

ионный канал

рецептор

сомато-

тропина (димер)

Кровь

холестерин преальбумин

соматотропин

глюкоза

инсулин

тройная

спираль

коллагена

Эритроцитр

иммуно­глобулин G

тропо-

миозин

F-актин

гемоглобин

миозин

А. Белки