СТАБИЛЬНОСТЬ И ФОЛДИНГ БЕЛКОВ

Аннотация:

Настоящий и следующий выпуски журнала <Биохимия> являются продолжением серии тематических выпусков, посвященных ключевым проблемам современной биохимии и родственных наук. Тематика обсуждаемых выпусков касается проблем стабильности и фолдинга белков. Одной из важной физико-химических характеристик белков является их устойчивость к различным денатурирующим воздействиям. Сведения о стабильности белков необходимы для практической работы с белками, а также при использовании их в биотехнологических производствах. Исследования полного разворачивания белка из упорядоченного нативного состояния в неупорядоченное развернутое дают важную термодинамическую информацию о стабильности белка. Основным термодинамическим параметром, характеризующим стабильность белка, является изменение свободной энергии при переходе из нативного состояния в денатурированное. Для изучения термодинамики и кинетики процессов денатурации белков и получения сведений о структуре развернутых состояний белков используются различные физико-химические методы - методы дифференциальной сканирующей калориметрии, кругового дихроизма, светорассеяния, рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов и флуоресцентные методы (обзоры М.Р. Эфтинка, Г. Дамашуна с соавторами, В. Пфайла, Р. Янике и Д.И. Левицкого с соавторами). Одним из новых и весьма перспективных методов изучения стабильности белков является комбинированное использование методов массспектрометрии и водородного обмена, дополненных протеолитической фрагментацией дейтерированных белков (Д.Л. Смит). Исследования денатурации ферментов показали, что активные центры более чувствительны к денатурирующим воздействиям, чем вся белковая молекула. Это приводит к тому, что потеря ферментативной активности, как правило, опережает глобальное разворачивание белковой молекулы (Ч.Л. Цоу). Процессы денатурации олигомерных белков имеют специфические особенности, связанные с изменением четвертичной структуры изучаемого белка в ходе денатурации. По представлениям О.М. Полторака и Е.С. Чухрай диссоциативная денатурация олигомерных белков включает стадию разрушения <конформационного замка> (под конформационным замком подразумеваются те структурные элементы межсубъединичных контактов, разрушение которых делает возможной диссоциацию белкового олигомера на более лабильные субъединицы). Последние успехи в развитии концепции конформационного замка связаны с расшифровкой тех особенностей структуры межсубъединичных контактов, которые объясняют ступенчатый характер их разрушения при денатурации (на примере щелочной фосфатазы из Escherichia coU и алкогольдегидрогеназы из печени лошади). Роль кофакторов в стабилизации белков и влияние специфических лигандов на стабильность белковых молекул обсуждаются в обзоре Н.В. Нарижневой и В.Н. Уверского. В связи с использованием ферментов в биотехнологических производствах представляет несомненный интерес рассмотрение вопросов стабильности ферментов в органических средах (А.К. Гладилин, А.В. Левашов) и методов стабилизации ферментов путем химической модификации (Р. Тяги, М.Н. Гупта). Механизмы потери биологической активности при хранении лиофилизированных белковых препаратов, используемых в фармации и других прикладных отраслях, оставались до последнего времени мало изученными. Обзор Г.Р. Костантино с соавторами восполняет этот пробел. Как показали эти исследователи, белки, содержащие дисульфидные связи и свободные SH-группы, могут агрегировать вследствие тиол-дисульфидного обмена, и этот процесс может ускоряться из-за структурных изменений, происходящих при лиофилизации.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 1998
Объем: 2с.
Дополнительная информация: 1998.-N 3.-С.291-292
Просмотров: 370