БИОХИМИЯ, 1996, том 61, вып. 6, с. 947–967
УДК 577.112
Изучение конфирмационных свойств гемсодержащих белков методом спиновых меток
Обзор
Поступила в редакцию 20.11.1995
После доработки 19.01.1996
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гемсодержащие белки, конформация, спиновые мелки.
Аннотация
В статье кратко суммированы результаты изучения с помощью спин-меток конформационных пepexoдoв в мономерных глобинах-миоглобине, леггемоглобине и эритрокруорине, а также, гемсодержащем белке другого типа – цитохроме с, индуцированных лигандами гема и pH среды. В отличие от интегральных методов исследования, для белков с известной пространственной структурой методом спин-метки удается получать информацию о конформационном поведении выделенных участком структуры, которая наряду с данными других физико-химических методов позволяет сделать заключения о характере конформационных движений в белке при его функционировании. Полученные данные хорошо согласуются с моделью, представляющей Мb-подобную структуру состоящей из трех относительно независимых жестких спиральных фрагментом: AE(ABCDE), F и GH, взаимные ориентации которых контролируются N- и С-концевыми солевыми мостиками. Синхронное смещение указанных фрагментов относительно друг друга, вызванное в одном случае присоединением, диганда и изменением структуры гемового комплекса, а в другом – нарушением ионных взаимодействий на N- и (или) С-конце структуры при действии pH среды или аллостерических эффекторов, могло бы служить структурной основой гомо- и гетеротропной регуляции в гемоглобине. Аналогичным образом, с помощью спин-меток удается проследить и детально описать локальные конформационные события в Cyt С, которые происходят в нативном белке при изменении pH в интервале pH 5-1 3 и сопровождаются заменой шестого лиганда гема, Met-80, на Lys-79 (рК 9,3) и последнего – на Туr-67 (рК 11,1). Показано, что локальные изменения конформации и динамических свойств нативного Cyt С с необходимостью подготавливают глобальное изменение его структуры при щелочной денатурации. Найдено также, что замена белкового лиганда гема, Met-80, внешним лигандом-цианидом существенно изменяет динамические свойства сегмента полипептидной цепи в районе остатков 65-75, примыкающего к Met-80.