Краткое содержание главы
Белки-это самый многочисленный класс присутствующих в клетках макромолекул; они составляют свыше половины сухого веса клеток. Белки представляют собой очень длинные полипептидные цепи, содержащие от 100 до 1 000 и более аминокислотных звеньев, соединенных друг с другом пептидными связями. Простые белки в процессе гидролиза распадаются только на аминокислоты; сложные белки содержат еще и другие дополнительные компоненты - ионы металлов или органические простетические группы. Одни белки имеют волокнистую (фибриллярную) структуру и нерастворимы, тогда как другие состоят из плотно свернутых полипептидных цепей и имеют глобулярную форму.
Клетки содержат сотни и тысячи различных белков, предназначенных для выполнения самых разных биологических функций. Тем не менее все они построены из набора одних и тех же 20 аминокислот, расположенных в различной, но строго определенной для каждого белка последовательности. Аминокислотную последовательность полипептидной цепи можно установить путем расщепления ее на более мелкие фрагменты с последующим определением аминокислотной последовательности каждого фрагмента при помощи отщепления N-концевых аминокислотных остатков по Эдману. Затем пептидные фрагменты располагают в правильном порядке, находя в них участки с перекрывающимися последовательностями. Для этой цели исходный полипептид расщепляют на фрагменты каким-нибудь другим способом так, чтобы места расщепления цепи не совпадали с местами ее расщепления при использовании первого способа фрагментации. Аминокислотные последовательности второго набора фрагментов должны перекрывать места расщепления цепи, полученные первым способом.
Гомологичные белки, выделенные из организмов различных видов, обнаруживают гомологию последовательностей; это означает, что наиболее важные положения в полипептидных цепях гомологичных белков заняты одними и теми же аминокислотами независимо от вида организмов. В других положениях гомологичные белки могут содержать разные аминокислоты. Чем ближе в эволюционном отношении виды, тем более сходны аминокислотные последовательности их гомологичных белков. Таким образом, последовательности гомологичных белков указывают, что содержащие их организмы произошли от общего предка, но в ходе эволюции претерпели изменения и превратились в разные виды. Аналогичные выводы были сделаны исходя из результатов изучения специфичности антител по отношению к антигенам гомологичных видов.
Глобулярные белки при нагревании, под воздействием экстремальных значений pH и при обработке некоторыми реагентами обычно становятся нерастворимыми в воде и утрачивают свою биологическую активность, сохраняя, однако, неповрежденной ковалентную структуру полипептидной цепи.
Этот процесс, называемый денатурацией, обусловлен развертыванием полипептидных цепей.
