Молекулното тегло на протеини и методи за определяне на това

Протеините са високомолекулни съединения, които включват стотици или дори хиляди аминокиселинни остатъци, включени в макромолекулна структура. Молекулното тегло на протеините варира от 6000 (долна граница) до 1,000,000 и по-висока в зависимост от броя на отделните полипептидни вериги, съставени от един молекулна структура на протеина. Тези полипептидни вериги се наричат ​​субединици. Тяхната молекулно тегло варира в широки граници - от 6000 до 100 000 и повече.

Има различни методи за определяне на молекулно тегло на протеини. Първият от тях се основават на химични елементи или идентифициране на тези аминокиселини, които се съдържат в протеина в минимално количество. Един пример за такъв метод е определянето на молекулното тегло на съдържанието на хемоглобин в него на желязо. хемоглобин бозайник съдържа 0.34 г желязо на 100 грама протеин. Тъй атомното тегло на желязо е 56, а след това 0,34 г от 0,34 съответства на: 56 = 1 165 G * екв. Следователно, количеството на протеин в 1 грам * железен атом (56 ж) е 165 * 100 = 16 500. Тази стойност представлява молекулното тегло на хемоглобина, отдавна се смята истинската молекулно тегло на протеина. Физикохимичните методи дават молекулно тегло на хемоглобина в разтвор 68 000, което съответства на частиците, състояща се от четири субединици с молекулно тегло и сумата, определена от съдържанието на желязо. По подобен начин, от минималната молекулно тегло на протеина може да бъде изчислено от съдържанието на амино киселина, при което минималният брой протеини.

Друг метод се състои в количествено определяне на амино-терминал б. Например, ако един грам протеин съдържа 0.025 * 10 С-3 ммола терминал-амино групи, минималната относителна молекулна маса, равно на 1: (0.025 * 10 С-3) = 40 000.

При използване на физикохимични методи за определяне на молекулно тегло от протеини важно да се знае, че резултатът зависи не само от масата, но също така и от формата и електрическия заряд на протеинови молекули, особено при смяна на скоростта на дифузия на протеина, скоростта на утаяване в гравитационно поле. В този случай, добри резултати се получават само за молекули, чиято форма е близка до сферичната. Скоростта на дифузия и утаяване удължена молекули с увеличаване на коефициента на триене се намалява значително; в концентрирани разтвори на протеини, такива молекули са подложени на по-интензивни съединители. При прилагането на динамични методи за осъществяване резултати хидратация частици причинява увеличаване на ефективни размери на протеинови молекули и забавяне на движението им в разтворител. В тази връзка, определяне на молекулно тегло на протеини за предпочитане статични методи, когато разтворът на протеин е в равновесие, например чрез измерване на осмотичното налягане или градиента на концентрация в гравитационното поле ултрацентрофуга. За да се елиминира ефектът от междумолекулни сили, определящи молекулно тегло от протеини могат да бъдат проведени при различни концентрации на протеин, с последващо екстраполиране на безкрайно разреждане, т.е. за С = 0.

РН, при която протеинът придобива общо нула заряд, наречен "изоелектричната точка" и се отнася като PI. Изоелектричната точка на броя на положително и отрицателно заредени групи от същия протеин, т.е. протеинът е в изоелектричната състояние.

Тъй като повечето от протеините в клетката има в състава си през анионни групи (-СОО -), изоелектричната точка на протеина се намира в леко кисела среда. Изоелектричната точка на протеините в състава, които преобладават катионна група е в алкална среда. Най-ясният пример за такива вътреклетъчни протеини съдържат много лизин и аргинин, - хистони, които съставляват хроматин.

Протеини с нетен положителен или отрицателен заряд, са по-разтворими от протеини, разположени в изоелектричната точка. Общият заряд увеличава вода диполи са способни да се свързват с молекула на протеин и предотвратява контакт на подобни заредени молекули, което води до повишена разтворимост на протеини. Заредени протеини могат да се движат в електрическото поле: анионни протеини с отрицателен заряд, ще се движат до положително заредена анода (+) и катионни протеини - на отрицателно зареден катод (-). Протеини, открити в изоелектричнта държавата, не се движат в електрическо поле.

Изоелектричното състояние се нарича състояние на протеиновата молекула, в която положителни и отрицателни заряди са взаимно компенсирани. протеинова молекула в изоелектричната състояние може да се разглежда като неутрален, въпреки че съдържа йонизирани групи.

Протамин - положително заредена ядрени протеини с молекулно тегло от 10-12kDa, приблизително 80% са съставени от основни аминокиселини, което им дава възможност да взаимодействат с нуклеинови аминокиселини чрез йонни връзки. Изоелектричната точка на техните водни разтвори е в алкална среда.

Глобулини - кръвни глобулини имат ниска разтворимост във вода и молекулно тегло от около 150 Ша. Изоелектричната точка на техните водни разтвори е в кисела среда.