Вопрос11 Конформационная лабильность белков. Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие. Защита от денатурации специализированными белками теплового шока (шаперонами).

А. Конформационная лабильность белков

Конформационная лабильность белков – склонность к небольшим

изменениям конформации за счёт разрыва одних и образования других слабых связей.

Т.к. белки состоят из огромного числа атомов, находящихся в постоянном

(броуновском) движении, это приводит к небольшим перемещениям отдельных участков ППЦ, которые обычно не нарушают общую структуру белка и его функции.

Конформация белка может меняться при изменении физ. и хим. свойств среды, а

также при взаимодействии белка с другими молекулами. При этом происходит изменение пространственной структуры не только участка, контактирующего с другой молекулой, но и конформации белка в целом. Эти изменения играют огромную роль в функционировании белков в живой клетке.

Б. Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие.

Денатурация белка – разрыв большого количества слабых связей в молекуле

и потеря нативной конформации, сопровожд. утратой специфической функции белков.

В денатурированном белке гидрофобные радикалы, оказываются на поверхности.

При отсутствии сильного отталкивающего заряда молекулы могут объединяться друг с другом гидрофобными взаимодействиями, при этом растворимость белка снижается и происходит образование осадка (признак денатурации).

Факторы, вызывающие денатурацию белков:

• Высокая температура (более 50 °С), увеличивающая тепловое движение атомов в молекуле и приводящая к разрыву слабых связей.

• Интенсивное встряхивание раствора, приводящее к соприкосновению белковых молекул с воздушной средой на поверхности раздела фаз и изм-ю конформации

• Орг. вещества (например, этиловый спирт, фенол и его производные) способны взаимодействовать с функциональными группами белков, что приводит к их конформационным изменениям.

• Кислоты и щелочи, изменяя pH среды, вызывают перераспределение связей в молекуле белка.

• Соли тяжёлых Ме (Cu, Pb и др.) образуют прочные связи с важными функц. группами белков (чаще всего с -SН), изменяя их конформацию и активность.

• Детергенты – вещества, содержащие гидрофобный УВ-радикал и гидрофильную функц. группу (амфифильные вещества). Гидрофобные радикалы белков взаимодействуют с гидрофобными частями детергентов, что изменяет конформацию белков.

В. Защита от денатурации специализированными белками теплового шока (шаперонами).

Белки теплового шока (БТШ или HSP) - шапероны, участвующие в защите

клеточных белков от денатурирующих воздействий.

При действии различных стрессовых факторов (высокая температура, изменение

pH среды и т. д.) в клетках усиливается синтез БТШ. Имея высокое сродство к гидрофобным участкам частично денатурированных белков, они могут препятствовать их полной денатурации и восстанавливать нативную конформацию белков.

Кратковременные стрессовые воздействия увеличивают выработку БТШ и

повышают устойчивость организма к длительным стрессовым воздействиям.