ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соединения белков с металлами из "Химия и биология белков" До сих пор все попытки выделить простетическую группу гемоцианинов кончались неудачей. При действии на гемоцианины ферментов или щелочей были получены полипептиды, содержащие медь однако неясно, предсуществуют ли эти соединения в молекуле гемоцианина или же они образуются вторично [108, 109]. [c.241] Под действием концентрированных растворов мочевины гемоцианины подвергаются дезагрегации с образованием более мелких субъединиц [113]. Обратимая дезагрегация молекул гемоцианина вызывается также кислотами и щелочами (см. стр. 150). Эта дезагрегация происходит при условиях, которые обычно считаются слишком мягкими, чтобы вызвать денатурацию [114]. Продукты дезагрегации имеют ту же форму, что и молекула гемоцианина, и могут вновь соединяться друг с другом с образованием нативного гемоцианина. Вопрос о том, имеем ли мы здесь дело с денатурацией гемоцианина, является поэтому скорее вопросом терминологии, чем вопросом по существу процесса [114]. [c.241] Эквивалентный вес гемоцианина моллюсков по отношению к одному атому меди равен 25 ООО, а гемоцианина членистоногих— 37 ООО. Из этих данных видно, что каждая молекула гемоцианина содержит большое число атомов меди и способна соединяться со многими молекулами кислорода. [c.241] Простетической группой гемоглобина и других подобных белков является гем, представляющий собой комплекс порфирина с железом. Интенсивное и тщательное изучение гемоглобина было обусловлено, с одной стороны, его биологической ролью в качестве переносчика кислорода, с другой — тем, что он очень легко может быть получен в кристаллическом виде и имеет интенсивную окраску, дающую возможность проводить колориметрические определения. Очень важное значение имеет и то обстоятельство, что изменения в нативном состоянии гемоглобина могут быть легко уловлены по изменению его окраски и спектра поглощения. В нашу задачу не входит рассмотрение структуры гема и различных порфиринов дальнейшее изложение будет посвящено поэтому только тем вопросам, которые касаются структуры и свойств белка, входящего в состав гемоглобина. [c.242] Белковым компонентом гемоглобина является белок глобин. Хотя чистый гемоглобин был выделен еще в 1867 г., нативный глобин был получен, только в 1926 г. Все ранее полученные препараты глобина, как это показали Хилл и Холдэн [121], представляли собой денатурированный глобин. [c.243] Нативный глобин получается при осторожном прибавлении разведенной соляной кислоты [121] или щавелевой кислоты [122] к раствору гемоглобина. Отщепляющийся при этом гемин извлекается диэтиловым эфиром возможно также осадить нативный глобин в избытке ацетона [122—124]. [c.243] Денатурированный глобин, получаемый старыми методами, соединяется с восстановленным протогемином, образуя гемохромоген-, при смешении же нативного глобина с протогемином и восстановителем при pH 8—9 вновь образуется гемоглобин [121]. Глобин отличается от большинства других белков высоким содержанием гистидина (см. табл. 1), количество которого в разных препаратах глобина достигаете—10% по сравнению с 2—3% в большинстве других белков. В связи с высоким содержанием гистидина изоэлектрическая точка глобина лежит при pH 6,8—7,0 изоэлектрическая точка денатурированного глобина лежит выше, вблизи pH 8,0. Нативный глобин растворим в широких пределах pH, денатурированный же глобин выпадает в осадок при слабой щелочной реакции этим можно воспользоваться для отделения денатурированного глобина от нативного. [c.243] Все указанные факты, как уже упоминалось выше, подтверждают предположение о том, что железо гема соединено с имидазольной группой гистидина. Известно, однако, что спектры поглощения гемоглобина и оксигемоглобина, легко смещающиеся при воздействии разведенных кислот, устойчивы к действию концентрированных растворов щелочей [144]. Эти последние данные свидетельствуют, скорее, в пользу того, что железо гема соединено с кислотной группой, например с карбоксильной [126] или сульфгидрильной, Сульфгидрильные группы не обнаруживаются в нативном глобине при нейтральной реакции раствора они появляются, однако, при подщелачивании растворов глобина [145] или при денатурации его [146]. [c.245] Все изменения в состоянии атома железа и в его связях с глобином сопровождаются изменениями спектров поглощения гемоглобинов. Как известно, для диамагнитных соединений — оксигемоглобина, карбоксигемоглобина и гемохромогена — характерными являются две полосы поглощения в зеленой части видимой области спектра [150]. [c.246] При частичном гидролизе гемоглобина трипсином получается соединение, в котором весь входивший в молекулу гемоглобина гемин оказывается прочно связанным с продуктом расщепления глобина [151]. При частичном же гидролизе глобина 70-процентной серной кислотой при 37° получается полипептид, обладающий щелочными свойствами и содержащий значительное количество гистидина [152]. Это указывает на то, что остатки гистидина составляют наиболее устойчивую часть молекулы глобина. [c.246] Было принято также, что постоянные равновесия К1, К2 и Кз уменьшаются в указанном порядке, а Кл значительно больше, чем 1 [156]. Высокое значение Ка свидетельствует о взаимодействии между всеми группировками гема в каждой молекуле гемоглобина. Это предположение достаточно вероятно, так как трудно представить себе, чтобы четыре группировки гема, связанные с одной и той же молекулой глобина, не реагировали между собой тем или иным образом [157]. Группировки гема, вероятно, расположены попарно, в связи с чем гемы одной пары могут легче реагировать друг с другом, чем гемы, принадлежащие к различным парам [116]. [c.247] Различие форм кристаллов гемоглобина и оксигемоглобина также свидетельствует о том, что при соединении с кислородом меняются пе только свойства гема, но и свойства молекулы гемоглобина в целом [158] (фиг. 42). [c.248] Если гемоглобин тщательно высушить в вакууме, то широкая полоса поглощения гидратированного гемоглобина заменяется двумя узкими полосами безводного гемоглобина, которые аналогичны полосам поглощения гемохромогена. При гидратации безводного гемоглобина вновь восстанавливается прежняя полоса поглощения [160, 161]. [c.249] Сродство гемоглобина к кислороду уменьшается в присутствии солей [162]. Это сродство, однако, возрастает в концентрированных растворах мочевины, в которых молекулы гемоглобина подвергаются дезагрегации [116, 163]. Подкисление растворов т емоглобина углекислотой или другими кислотами уменьшает сродство гемоглобина к кислороду. Это явление представляет собой процесс, обратный описанному выше эффекту Бора, — увеличению кислотности (способности связывать основания) при переходе гемоглобина в оксигемоглобин [116]. Указанные явления объясняют наличием в глобине ионной группы, находящейся рядом с группой, связывающей железо и влияющей на сродство железа к кислороду. [c.249] Вернуться к основной статье