Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
БХ учебник Николаев.pdf
Скачиваний:
571
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
15.53 Mб
Скачать

5 2

Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы

Меньшую степень родства с гемоглобинами обнаруживает миоглобин: по стро­ ению и свойству связывать кислород он очень сходен с протомерами гемоглоби­ на, однако в отличие от гемоглобинов, циркулирующих в крови и переносящих кислород от легких (или плаценты) к тканям, миоглобин фиксирован в мышеч­ ной ткани и служит промежуточным нереносчиком кислорода от гемоглобина к митохондриям, а также для создания резерва кислорода в мышцах.

Изофункциональные белки — это семейства белков, выполняющих в общем одинаковую функцию, однако небольшие особенности некоторых членов семей­ ства могут иметь важное физиологическое значение. Изобелками называют мно­ жественные молекулярные формы белка, обнаруживаемые в организмах одного вида; белки организмов разных биологических видов, выполняющие в них одина­ ковые функции (гомологичные белки), не относят к изобелкам. Например, гемог­ лобин человека и гемоглобин кролика — это не изобелки, несмотря на их одина­ ковую функцию и общее эволюционное происхождение. Более точное определе­ ние изофункциональных белков дано в гл. 5. Известно большое число семейств изобелков; особенно хорошо изучены изофункциональные ферменты (см. гл. 2). Есть основания считать, что значительная часть белков организма (если не все) представлена двумя или большим количеством изофункциональных форм.

Ингибиторы функций белков

Хотя взаимодействие белка с его физиологическим лигандом отличается высокой специфичностью, всегда можно подобрать вещество, природное или синтетичес­ кое, которое является структурным аналогом лиганда и тоже комплементарно центру связывания. Если такой аналог ввести в организм, то он будет соединяться с соответствующим белком вместо естественного лиганда, в результате чего фун­ кция белка окажется заблокированной. Вещества, взаимодействующие с актив­ ным центром белка и блокирующие его функцию, называют ингибиторами (чаще всего этот термин применяют по отношению к веществам, блокирующим функ­ цию ферментов). Например, молекула угарного газа CO достаточно сходна с мо­ лекулой кислорода O2, чтобы присоединяться к гемоглобину. Сродство CO к ге­ моглобину примерно в 200 раз больше, чем сродство кислорода, и поэтому даже при низкой концентрации угарного газа в воздухе (0,1-0,3 %) значительная часть гемоглобина оказывается блокированной угарным газом и не участвует в транс­ порте кислорода. В результате может наступить тяжелое отравление, нередко со смертельным исходом. Следовательно, структурные аналоги естественных лиган­ дов могут быть ядами.

В нервно-мышечных синапсах медиатором передачи возбуждения с нерва на мышцу служит ацетилхолин. В процессе передачи возбуждения ацетилхолин со­ единяется с белком-рецептором (P): P + Ацетилхолин -* P • Ацетилхолин.

Дитилин является структурным аналогом ацетилхолина:

дитилин

О

О

 

 

 

 

CH3- C - O - C H 2- C H - N ( C H 3)3

 

ацетилхолин

О

Глава I. Строение, свойства и функции белков

5 3

Дитилин тоже может соединяться с рецептором ацетилхолина: P + Дитилин —• -+ Р»Дитилин.

При введении в организм дитилин блокирует рецепторы ацетилхолина; вслед­ ствие этого нарушается передача импульса и возникает расслабление мышц (пара­ лич). Дитилин применяют для расслабления мышц (миорелаксант) при кратковре­ менных операциях и эндоскопических обследованиях. Дитилин — представитель группы курареподобных лекарств: их механизм действия сходен с механизмом дей­ ствия кураре — яда некоторых южно-американских растений, применявшегося индейцами для отравления стрел. Таким образом, аналоги естественных лигандов могут быть лекарственными веществами.

В настоящее время для большого числа лекарств известны белки, с которыми они соединяются в организме (многие примеры приведены в последующих гла­ вах). В этом нашла развитие концепция о механизме действия лекарств, предло­ женная П. Эрлихом еще в начале XX в. Суть концепции состоит в том, что лекар­ ство имеет точный адрес в организме, мишень, «хеморецептор» (термин П. Эрли­ ха), роль которого выполняет определенное вещество. Эта концепция объясняет, в частности, специфичность действия лекарств, проявляющуюся в том, что раз­ ные болезни излечиваются разными лекарствами. Отсюда нетрудно сделать вы­ вод о невозможности панацеи. Сейчас представления о лекарствах как веществах, способных взаимодействовать с центрами связывания белков, служат фундамен­ тальной основой химиотерапии и поисков новых лекарственных веществ. Одна­ ко есть и такие лекарства, которые первично взаимодействуют не с белками, а с другими веществами организма.

Способность «узнавать» определенное соединение или группу соединений и избирательно взаимодействовать с ними, «не обращая внимания» на все другие соединения, — главная структурно-функциональная особенность любого индиви­ дуального белка. Для каждого вещества, имеющегося в организме, есть и соответ­ ствующий белок, узнающий это вещество. Это свойство белков лежит в основе образования надмолекулярных структур клетки, избирательного и направленно­ го переноса веществ в клетке и между органами сложного организма; оно обеспе­ чивает упорядоченные, направленные химические превращения веществ в орга­ низме. В природе нет другого класса соединений, который мог бы сравниться с белками по разнообразию выполняемых ими функций.

Количественное определение белков

Тирозин и триптофан (в незначительной степени также и фенилаланин) погло­ щают ультрафиолетовое излучение с максимумом поглощения при 280 нм. На этом основан спектрофотометрический метод измерения концентрации белков в ра­ створах. Белки можно определять также колориметрически с помощью цветных реакций. В щелочной среде ионы двухвалентной меди образуют с пептидными группами комплексы, окрашенные в фиолетовый цвет (биуретовая реакция). Ho чаще всего применяют более точный метод Лоури. Он основан на комбинации биуретового реактива со специальным реактивом на ароматические аминокислоты.

Указанные методы позволяют определить суммарное количество всех индиви­ дуальных белков изучаемого препарата. Более трудную и гораздо более важную

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.