Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Детали пространственной структуры белка

Познание деталей пространственной структуры белка — ключ к пониманию и расшифровке многих важных его функций. Неудивительны поэтому настойчивые попытки создать надежные методы исследования белка, позволяющие заглянуть в глубь его молекулы. Создание таких методов в 50-х годах и их развитие было торжеством взаимодействия биологии с химией и физикой, а также математикой. Важную роль сыграло применение быстродействующих электронных вычислительных машин, так как без их использования невозможно было бы применить разработанные теоретиками методы расчета экспериментальных данных. Начало этих исследований, основанных на использовании метода рентгеноструктурного анализа, было положено в Германии Р. Герцогом и В. Янке и в Англии Д. Берналом и У. Астбери в 20—30-х годах. Решающий успех был достигнут лишь в начале 50-х годов в Кембридже Д. Кендрью и М. Перутцем.
Первые рентгенограммы были получены для фибриллярных белков. У. Астбери предположил, что вдоль оси их волокон атомы молекул расположены в определенном порядке, и пропустил в этом направлении рентгеновские лучи. Картина дифракции лучей отдаленно напоминала стрелковую мишень. Затем были получены рентгенограммы с достаточно четкими рефлексами, на основании которых можно было строить модель белка. Для глобулярных белков решение подобных задач неимоверно усложняется по сравнению с анализом любого самого сложного кристалла неорганического соединения: трудно получить кристаллы белков, трудно сделать удовлетворительные рентгенограммы, еще труднее измерить рефлексы и построить модель.
Впервые анализ третичной структуры белка с помощью рентгеноструктурного метода был выполнен уже в 1957 г. Д. Кендрью при разрешении 60 нм. Первым белком, который удалось увидеть «со стороны», был миоглобин кашалота. Этот белок родствен гемоглобину, но последний служит для переноса кислорода, а миоглобин — для накопления его в тканях китов. Именно этот «запасной» кислород позволяет китам долго находиться под водой.
Вскоре М. Перутц определил конфигурацию гемоглобина при разрешении 55 нм. Первые модели показывали лишь полипептидные цепи в пространстве. Увидеть отдельные аминокислотные остатки еще не удавалось. Лишь когда разрешение было доведено до 20 нм (это сделал Д.Кендрью), удалось полностью определить положение отдельных атомов в молекуле и показать истинную третичную структуру белковой молекулы.
В настоящее время методом рентгеноструктурного анализа изучено и изучается большое число белков. Созданы уникальные установки для анализа: они не только осуществляют измерения, но и обрабатывают полученные данные и выдают готовые заключения о строении молекул или их фрагментов. Они могут также корректировать ход исследования с помощью заложенных в их вычислительные устройства программ. В Советском Союзе выполнен ряд важных работ. Под руководством Б. К. Вайнштейна установлена структура леггемоглобина и ряда других белков.
В начале XX в. начались исследования не только белков, но и другого важного класса биополимеров — нуклеиновых кислот. Когда начали изучать нуклеиновые кислоты, мало кто думал, что это приведет к расшифровке строения «молекул наследственности». И хотя еще Ф. Мишер, открывший нуклеиновые кислоты в 1868 г., предполагал, что они связаны с процессом оплодотворения, все гипотезы подобного рода были забыты. Нуклеиновые кислоты стали рассматривать как вещества, с помощью которых в организме накапливается фосфор.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.