7.10. a-Кератины нерастворимы в воде из-за преобладания в их составе аминокислот с неполярными R-группами

-Кератины замечательны не только своей физической прочностью, но и тем, что они полностью нерастворимы в воде при pH 7,0 и физиологической температуре. В этом отношении -кератины составляют разительный контраст с глобулярными белками, такими, как сывороточный альбумин, из которого благодаря его хорошей растворимости в воде можно приготовить 60%-ный раствор. Как можно объяснить такую разницу между двумя белками, построенными из одного и того же набора 20 аминокислот?

Частично это обусловлено тем, что в каждом из этих белков преобладают разные типы аминокислот. а-Кератины особенно богаты аминокислотами, содержащими гидрофобные, нерастворимые в воде R-группы. К таким аминокислотам относятся фенилаланин, изолейцин, валин, метионин и аланин. Кроме того, мы видели, что в полипептидных цепях -кератинов R-группы аминокислотных остатков расположены с наружной стороны обвитых одна вокруг другой спиралей. В результате на поверхности фибрилл -кератина оказывается большое число гидрофобных R-групп, занимающих фиксированное положение и обращенных в сторону водной фазы. Именно этим и объясняется нерастворимость -кератина. Хотя в глобулярных белках тоже может содержаться много гидрофобных R-групп, полипептидные цепи этих белков свернуты таким образом, что гидрофобные R-группы оказываются спрятанными внутри глобулы, где они не соприкасаются с водой, а на наружной поверхности располагаются гидрофильные, или полярные, R-группы.

Поэтому глобулярные белки, такие, как сывороточный альбумин, обычно хорошо растворимы в водных системах.