Аминокислота, полипептид, белок

Аминокислоты могут объединяться в длинные цепи, образуя между собой пептидные связи. 2 аминокислоты при этом образуют дипептид, если к нему добавить еще одну, то возникнет трипептид и т.д. Пептиды, содержащие до 10 аминокислот, образуют олигопептиды, а до 50 - полипептиды. Полипептиды, содержащие более 50 аминокислот, уже называют белками, хотя это название чаще используют для соединений, содержащих более 100 аминокислот. Цепи аминокислот имеют на одном конце аминокислоту со свободной -аминогруппой (N-конец пептида, белка), а на другом конце - аминокислоту со свободной -карбоксильной групой (C-конец пептида, белка). Небольшие пептиды в организме присутствуют в незначительных количествах. Они выполняют важные функции как регуляторы физиологических процессов, нейромедиаторы, регуляторы тонуса сосудов и т.д.

Свойства белков определяются свойствами аминокислот

Большинство свойств белка определяется свойствами аминокислот, из которых состоит белок. Как упоминалось выше, аминокислоты - это амфотерные соединения, и это их свойство обусловлено амино- и карбоксильными группами. В белке большая часть этих групп входит в состав пептидных связей, однако те, которые принадлежат концевым аминокислотам и радикалам некоторых аминокислот, расположенным внутри белковой молекулы, по-прежнему придают ему те же свойства. Число таких групп зависит от количества основных и кислых аминокислот в белковой молекуле. Все эти группы в белке находятся в ионизированном состоянии в зависимости от pH.

Знание иэт важно для разделения белков методом электрофореза

Как и аминокислоты белки при определенном значении pH имеют нейтральный заряд и такое значение pH называют изоэлектрической точкой белка. При pH ниже ИЭТ увеличивается положительный заряд, и молекула белка становится катионом. При pH выше ИЭТ увеличивается отрицательный заряд, и белок становится анионом. Для большинства белков ИЭТ находится в пределах 2,7-7,9.

Все несущие заряд частицы передвигаются в электрическом поле в зависимости от величины заряда. Постоянное электрическое поле можно получить, используя источники постоянного напряжения и пропуская постоянный ток через буферный раствор. Выбирая pH буферного раствора, можно управлять и характером распределения белков в электрическом поле. Скорость перемещения молекул, кроме того, зависит от целого ряда факторов. Важно присутствие других ионов, температуры, молекул носителя, на котором проводится разделение, величины заряда самой белковой молекулы.

Метод разделения, учитывающий все указанные факторы, получил название электрофорез. Его применяют не только для разделения белков, но и для разделения любых частиц, имеющих заряд. Первые способы разделения белков использовали разделение в буферном растворе (электрофорез со свободной границей), а затем большее распространение получил электрофорез на носителях. Носителем служат полоски бумаги, ацетатцеллюлозы, агаровый, крахмальный, полиакриламидный гель, смоченные или содержащие буферный раствор.

В клинической практике наибольшую популярность приобрел электрофорез на ацетилцеллюлозных полосках для разделения белков плазмы крови (рис.1.7). Обычно белки плазмы в стадартных условиях электрофореза (буферный раствор pH 8.8) разделяются на 5 фракций. Полоски прокрашивают красителем, который количественно связывается с белками, что позволяет после извлечения краски количественно оценить электрофореграмму. Соотношение между отдельными фракциями меняется при разных заболеваниях.