Белки.Строение белковой молекулы. Третичная структура белковой молекулы

Белками — называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.Для описания строения белковой молекулы были введены понятия о первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурах белковой молекулы.Важными особенностями п.с являются консервативные мотивы — устойчивые сочетания аминокислотных остатков. В.с — локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями. Т.с — пространственное строение полипептидной цепи. Структурно состоит из элементовв.с, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль. В стабилизации т.с принимают участие: ковалентные связи (между двумя остатками цистеина — дисульфидные мостики); ионные связи между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков; водородные связи; гидрофобные взаимодействия. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула сворачивается так, чтобы неполярные боковые группы аминокислот оказались изолированы от водного раствора; на поверхности молекулы оказываются полярные гидрофильные боковые группы. Под третичной структурой белка подразумевают пространственную ориентацию полипептидной спирали или способ укладки полипептидной цепи в определенном объеме. Поскольку ни первичная структура, ни типы спиралей или сочетания спиральных и линейных участков полипептидной цепи не дают представления об объеме, форме полипептидной цепи, перед исследователем всегда стоит необходимость определения трехмерной или пространственной конфигурации белка. Основную роль в решении этих задач сыграл рентгеноструктурный анализ с высокой разрешающей способностью. Как было отмечено, метод успешно решает две главные проблемы химии белков: закономерность последовательностей аминокислотных остатков в полипептиде и закономерность конфигурации молекулы белка. Межатомные расстояния в молекулах органических веществ составляют 0,1–0,2 нм, а максимальная разрешающая способность современных аппаратов равна 0,2 нм. Это не позволяет установить местоположение каждого атома, хотя вполне могут быть различимы отдельные сочетания атомов, особенно при введении в молекулу белков атомов тяжелых металлов (последние благодаря своей высокой электронной плотности используются в качестве точек отсчета при математической обработке рентгенограмм).

7Белки.Строение белковой молекулы. Четвертичная структура белковой молекулы. Белками — называют высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот.Для описания строения белковой молекулы были введены понятия о первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурах белковой молекулы. Важными особенностями п.с являются консервативные мотивы — устойчивые сочетания аминокислотных остатков. В.с — локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями. Т.с — пространственное строение полипептидной цепи. Структурно состоит из элементовв.с, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль. В стабилизации т.с принимают участие: ковалентные связи (между двумя остатками цистеина — дисульфидные мостики); ионные связи между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков; водородные связи; гидрофобные взаимодействия. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула сворачивается так, чтобы неполярные боковые группы аминокислот оказались изолированы от водного раствора; на поверхности молекулы оказываются полярные гидрофильные боковые группы. Ч.с характерна для белков, состоящих из нескольких полипептидных цепей. Такие молекулы называют мультимерами, а составляющие их элементы – полипептидные цепи – протомерами или субъединицами. Под ч.с подразумевают способ расположения в пространстве взаимодействующих между собой полипептидных цепей мультимерного белка. Поддерживают эту структуру те же взаимодействия, что и при образовании т.с, только возникают они в ч.с между субъединицами белковой молекулы.