Денатурация
Денатурацией белка называют любые изменения в его биологической активности и/или физико-химических свойствах, связанные с потерей четвертичной, третичной или вторичной структуры. Как правило, белки достаточно стабильны в тех условиях (температура, pH и др.), в которых они в норме функционируют в организме. Резкое изменение этих условий приводит к денатурации белка. В зависимости от природы денатурирующего агента выделяют механическую (сильное перемешивание или встряхивание), физическую (нагревание, охлаждение, облучение, обработка ультразвуком) и химическую (кислоты и щёлочи, поверхностно-активные вещества, мочевина) денатурацию.
Денатурация белка может быть полной или частичной, обратимой или необратимой. Самый известный случай необратимой денатурации белка в быту — это приготовление куриного яйца, когда под воздействием высокой температуры растворимый в воде прозрачный белок овальбумин становится плотным, нерастворимым и непрозрачным. Денатурация в некоторых случаях обратима, как в случае осаждения водорастворимых белков с помощью солей аммония, и используется как способ их очистки
Анализ аминокислот и белков.
Аминокислоты и их сложные эфиры. Для количественного определения аминокислот применялось комплексо-образование с катионами металлов (Си2+, IVi2+, Со2+ Рез+, Zг12+). И. В. Веселая разработала метод полярографического определения аминокислот после их хромато графического разделения по высоте волны окрашенного комплекса, образованного при реакции нингидрина с аминокислотами. Максимум волны наблюдается при патенциале -1,7 в. Б. П Жанталай и Я. И. Турьян с этой цепью предлагают использовать метилольные производные аминокислот, которые восстанавливаются при более положительных потенциалах, чем формальдегид, и дают на полярографических кривых две волны, появление которых, по мнению авторов, связано с раздельным полярографированием ионо- и диметилольных производных. Для определения метионина и цистеина в смесях было использовано то, что предельные токи их метилольных производных в присутствии 0,2 М раствора формальдегида проходят через характерные максимумы,возникающие при различных значениях рН буферных растворов.
Полярографические каталитические волны водорода, вызываемые пиридином, были использованы Р. Г. Баишевой и др. для исследования относительной реакционной способности аминокислот, были рассчитаны константы скорости реакций переноса протона от аминогруппы аминокислот к пиридину и от иона пиридиния к аминогруппе. Показано, что нет прямой корреляции между константами скорости протонизации моно-аниона аминокислот, константами скорости депротоноанизации диполярного иона аминокислот с индукционными константами заместителя, но наблюдается корреляция с кислотно-основными свойствами аминокислот. Ю. Оказаки и Отсуки изучали полярографическое поведение аминокислот в небуферных растворах 80%-ного диоксана с водой. Они установили, что моно-амино-карбоновые кислоты (глицин, В-аланин, а-амино-н-масляная кислота, валин, лейцин, серин, треонин, метионин) дают одну волну, Е1 ,которой сдвигается в область отрицательных значений с ростом числа углеродных атомов в молекуле аминодикарбоновые кислоты (аспарагиновая, глутаминовая) образуют двухступенчатую полярограмму. В отличие от водных растворов, комплексы ионов Со2+ с аминокислотами в 80%-ных растворах диоксана могут быть определены одновременно с ионами кобальта.
С. Фуцживара и др. показали, что многие аминокислоты (аланин,аминомасляная кислота, лизан) при рН = 2-4 на фоне 1 М раствора LiCi образуют полярографические волны с Е112 от — 1,55 до — 1,65 в относительно-донной ртути. Перед основной волной, связанной с восстановлением непосредственно ионов Н+, обра-зуется предволна с максимумом, которая увеличивается с уменьшением рН и связана с процессом:
R (NH3) СООН + е= R (NH3) СОО-+ 1/2Н2
Гистидин не восстанавливается на ртутном капельном электроде, и поэтому для его определения В. Ясельскис предлагает использовать реакцию с ионами Со2+ в фосфатном буфере (рН = 8,0). В этом растворе гистидин образует полярографически активный комплекс бисгис-тидин•Со2+, образующий в анодной области одноэлектронную волну. Автор определял гистидин в чистом виде и в присутствии малых количеств артинина, цистина, лизина, серина, глицина, гистамина и в протеиновым гидролизатах. Метод специфичен для свободного гистидина, не связанного пептидной связью.
Гистидин и гистамин определяли реакцией с сероуглеродом и образованием соответствующих кислот. Так же определялась чистота аминокислот. Медные комплексы гистамина Сu(гистамин)2+ и Сu(гистамин)2жды2+, по данным 3арембовича,восстанавливаются на ртутном капельном электроде в две одноэлектронные стадии с образованием атомом меди в амальгамированном состоянии. Реакции нитрозировании применялась для определения пролила и и гидроксипролина (производиые пирролидина) . Полярографическое нововведение цистеина было предметом исследования нескольких авторов. Н. Мацуура с соавторами изучали полярограммы цистеина в среде разбавленной серной кислоты. Оказалось, что цистеин в этих условиях образует диффузионную волну с Е1/2 = -0,27 в, а волна восстановления цистина появляется при более отрицательном потенциале (Е1/2 = —0,7 в).
Метод позволяет определить одновременно цистеин и цистин и был использован для изучения окисления цистеина. И. Миллер и Я. Тева методом циклической вольтамперометрии изучали механизм электровосстановления цистеина RCН и цистеина RSSR на ртутном капельном электроде при различных концентрациях цеполяризатора, значениях рН в концентрациях добавляемых в исследуемый раствор ионов Сu2+ и Сd2+. Показано образование на поверхности ртути цистеината ртути, адсорбирующегося на поверхности электрода и дающего пик обратимого электро-восстановления. Такие ионы тяжелых металлов, как Сu2+ и Сd2+ вытесняют ртуть из цистеината, сдвигая пик электровосстановлеиня в область более отрицательных потенциалов. Цистеин, как указывают М. Бржезина и П. 3уман, можно определять амперометрическим титрованием в аммиачном и сульфитном растворах, содержащих ионы Си2+. Метод заключается в том, что цистеин восстанавливает медь (II) до меди (1). По количеству восстановленной меди судят о концентрации цистеина. Определению не мешают ионы кадмия, цинка и иодиды . Исследовано амперометрическое титрование SН-групп простых тиолов (цистеина, глутатиона) в буферных растворах (рН = 4 - 9) с помощью ртутьорганических соединений. Наилучшие результаты с точки зрения спецефичности, стабильности, высокой реакционной способности и полярографических свойств показал метилмеркурниодид CH3HgI. Определение SS-групп в белках (инсулине, рнбонуклеазе, яичном альбумине и др.) возможно их восстановления в SН-группы сульфитом натрия в присутствии 8 М раствора мочевины титрованием раствором хлорида ртути (II) HgСl2.
Список использованной литературы.
1. Гейровский Я., Кута Я. Основы полярографии: Пер. с чеш / Под ред. С. Г. Майрановского. — М.: Мир, 1965. — 559 с.
2.Крюкова Т. А., Синякова С. И., Арефьева Т. В. Полярографический анализ. — М.: Госхимиздат, 1959. — 772 с.
3.Цфасман С. Б. Электронные полярографы. — М.: Металлургия, 1960. — 169 с.
4. Овчинников Ю. А. «Биоорганическая химия» М:Просвещение, 1987. — 815 с., стр. 25.
5.Сорокин А. В., Ким Е. Р., Овчинников Л. П. Протеасомная система деградации и процессинга белков // Успехи биологической химии. — 2009. — Т. 49. — С. 3—76.
6. Я. Кольман, К.-Г. Рем. Наглядная биохимия. М.: Мир, 2000, с. 308—309.
7. Мискиджьян С.П., Кравченюк Л.П., Полярография лекарственных препаратов ,1976 г.,с.41-45,118-120.
8. Садовникова М. С., Беликов В. М. Пути применения аминокислот в промышленности. //Успехи химии. 1978. Т. 47. Вып. 2. С. 357―383.
9.Привалов П.Л. Стабильность белков и гидрофобные взаимодействия //Биофизика. — 1987. — В. 5. — Т. 32. — С. 742—760.
10. Спирин А. С. Глава II. Информационная РНК и генетический код // Молекулярная биология. Структура рибосомы и биосинтез белка. — Москва: Высшая школа, 1986. — С. 9—16.
11.http://ru.wikipedia.org
12.http://xumuk.ru/