Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Владимиров А.А. -> "Физико-химические основы фотобиологических процессов " -> 39

Физико-химические основы фотобиологических процессов - Владимиров А.А.

Владимиров А.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов — М.: Высшая школа, 1989. — 200 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikobiologicheskogo1989.djv
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 79 >> Следующая


Помимо фотоповреждения нуклеиновых кислот в клетках протекает другой важнейший фотобиологический процесс — фотореактивация. А. Келнер (1949) обнаружил, что под действием видимого света в клетках бактерий «залечиваются» повреждения, индуцированные ультрафиолетом. Спектр действия фотореактивации бактерий расположен в области 300—500 нм с максимумом при 380 нм. Однако выделенный из бактерий фотореактивирую-щий фермент не обладает собственным поглощением в ближнем ультрафиолете и в видимой области. Дело в том, что хромофор-

о

н

101 ная группа образуется при формировании комплекса между фотореактивирующим ферментом и циклобутановыми димерами пиримидиновых оснований. В таком комплексе видимый свет вызывает распад димеров с регенерацией исходных оснований. Бактериальный фермент оказался активным, если его добавляли к клеткам млекопитающих. Позднее фотореакгивирующий фермент был выделен и из клеток человека. В лимфоцитах или фиброблас-тах человека спектр действия фотореактивации располагается в области 300—600 нм с максимумом при 400 нм. Таким образом, фотореактивация ответственна за залечивание самых распространенных повреждений нуклеиновых кислот при УФ-облучении: эта реакция осуществляет мономеризацию пиримидиновых димеров.

5.2. УФ-повреждение белков и аминокислот

Поглощение пептидных связей имеет максимум в области 180—190 нм, который уменьшается практически до нуля к 240 нм. Остатки цистина й цистеина в молекулах белка дают монотонно возрастающую от 300 нм в коротковолновую область полосу поглощения. Наиболее значительным поглощением обладают ароматические аминокислоты триптофан, тирозин и фенилаланин, имеющие длинноволновые максимумы соответственно около 285, 280 и 258 нм, хвост поглощения простирается примерно до 310 нм. Спектры действия инактивации белков в целом повторяют их спектры поглощения (см. разд. 4.2). В зависимости от длины волны действующего излучения вклад повреждения различных аминокислотных остатков будет меняться. Мерой вероятности разрушения данного аминокислотного остатка служит величина поперечного сечения фотохимической реакции ст (табл. 5.1).

Под действием солнечного ультрафиолета, имеющего коротковолновую границу ~285 нм, наибольший вклад в фотоповреждение белков дают ароматические аминокислоты триптофан и тирозин.

Имеющиеся хромофорные группы белка можно разделить на существенные и несущественные для сохранения активности фермента. Некоторые аминокислотные остатки могут распола-

Таблица 5.1. Фотохимическая чувствительность аминокислот при 254 нм

Соединение Фотохимические свойства
?, л/(моль • см) Ф a-IOi0, см2
Цистин (S—S-связь) 270 0,13 13,4
Триптофан 2870 0,004 4,4
Фенилаланин 140 0,013 0,69
Тирозин 320 0,002 0,23
Ацетилаланин (пептидные 0,2 0,05 0,004
связи)
Гистидин 0,24 <0,03 <0,0027

102 гаться далеко от активного центра фермента и их разрушение не приводит к изменению конформации белка и изменению активности. С другой стороны, энергия фотонов, поглощенных одним остатком, может переноситься на другие остатки аминокислот. Чтобы выяснить, какие аминокислотные остатки разрушаются на самом деле, нужно наряду со спектрами действия инактивации фермента измерять степень разрушения различных аминокислот при различных длинах волн и дозах облучения.

Пусть из Hi остатков данной аминокислоты в белке mt остатков существенны для сохранения активности белка. Если поперечное сечение разрушения данного типа аминокислотных остатков (например, триптофана) — величина постоянная и равна ст,-, то сумма всех поперечных сечений фотолиза аминокислотных остатков, существенных для инактивации белка, будет равна

CT1OT1^-CT2OT2+ ... =^CTiOT;,

І

а поперечное сечение инактивации белка стб равно

і*

Если облучение проводится при длинах волн более 240 нм, как это обычно бывает в фотохимических экспериментах, то можно не учитывать не поглощающие в этой области пептидные связи и алифатические аминокислоты. Наиболее важны в этом случае цистин (точнее связь S—S), тирозин и триптофан. Тогда вместо (5.1) можно написать выражение

CT6 = стцотц + сттироттир + CTxpnOTlpn.

(5.2)

В уравнении (5.2) стб находится из дозовой кривой инактивации белка, а стц, сттир, сттрп—из дозовых кривых фотолиза S—S-связи, тирозинового и триптофанового остатков в данном белке. Если все эти величины известны, надо еще выяснить, сколько аминокислотных остатков цистина, тирозина и триптофана являются существенными, т. е. чему равны тп, тТир и ш|р|1. Решение проблемы заключается в использовании монохроматического облучения белка светом различных длин волн, по-разному поглощаемому этими аминокислотами, например 254, 280 и 289 нм. В этом случае находят значение ст для всех длин волн и записывают систему уравнений:

OT11CTn 5 4 + ОТтир СТ?и5р4 + ОТтрп СТ?р5„4 = CT^ 5 4, OTnCTf0 + OTlnpCT12IpVOTlpnCT12P8n0 = CT6280, OTnCT289 + ОТтир CT21^p* + OTlpnCT?89 = о?89,

из которых можно найти значения искомых величин тп, тТир, ттрп. Используя такой метод, удалось показать, например, что в пепсине разрушение только одного остатка триптофана
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 79 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама