Изучение необратимой тепловой денатурации белков методом дифференциа льной



Pdf көрінісі
бет3/3
Дата24.07.2018
өлшемі390.58 Kb.
1   2   3
часть кривой восстанавливается путем экстраполяции. Подобная

процедура повторяется до тех пор, пока не будут пройдены все пики.

После завершения эксперимента полученные индивидуальные

кривые суммируются, образуя общую кривую, которая должна

совпасть с исходной; при этом для всех индивидуальных кривых

(кроме первой) необходимо подбирать масштабный коэффициент,

учитывающий снижение количества нативной формы данного белка

или домена в ходе предыдущих прогревов (см. рис. 10).

Впервые метод «последовательного отжига» был использован

для калориметрического анализа теней эритроцитов человека [91].

Впоследствии этот метод был применен к субфрагменту 1 миозина

[11] (см. также обзор [52]), комплексу 

α

–лактальбумина с Zn



2+

 [70],


пурпурным мембранам Halobacterium halobium [86, 89], лакказе I из

лигнин–разрушающих базидомицетов [19], вирусу Newcastle disease

[92] и теням эритроцитов свиньи [108].

В первых работах [11, 19, 70, 86, 89, 91] экстраполяция нисхо

дящей части кривых проводилась исходя из предположения, что

кривая симметрична. Однако это предположение противоречит

Рис. 10. Демонстрация метода «пос

ледовательного отжига» на примере

теней эритроцитов свиньи [108].

(a) Калориметрический профиль

суспензии теней эритроцитов свиньи

в 20 мМ Na фосфатном буфере, pH

7,4, при скорости сканирования 1

град/мин. Вертикальный отрезок

соответствует 100 кал на градус на кг

белка.


(б) Последовательно полученные

калориметрические кривые.

(в) Результаты вычитания последу

ющих калориметрических кривых из

предыдущих (прерывистые линии –

результаты экстраполяции).

(г) Результат разложения исходной

калориметрической кривой (сплош

ная линия) на индивидуальные ком

поненты (прерывистые линии).



Необратимая тепловая денатурация белков

79

тому факту, что при одностадийной необратимой денатурации кривые



имеют четко выраженную асимметрию. В последних работах [92, 108]

для экстраполяции использовалось уравнение (16), полученное для

одностадийной необратимой модели.

Аналогичный метод в более простой форме применялся для

анализа тепловой денатурации миелина [81] и химерной 3–изопро

пилмалатдегидрогеназы [38].

В работе [62] исследовалась тепловая денатурация маннитолпер

меазы. Кривая ДСК состояла из двух пиков. После прохождения

первого пика и охлаждения кривая полностью воспроизводилась,

после прохождения второго пика и охлаждения – не воспроизво

дился ни один пик. Кроме того, положение первого пика не зависело

от скорости сканирования, а второго – зависело. Авторы сделали

вывод, что первый пик относится к обратимому плавлению доменов

A и B, а второй пик соответствует необратимой денатурации домена C.



VIII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные в настоящем обзоре данные свидетельствуют, что

проблема анализа данных ДСК для случаев необратимой тепловой

денатурации белка еще далека от разрешения. Необходима разра

ботка более сложных моделей, чем модель одностадийной дена

турации. Эти модели должны включать как необратимые, так и

обратимые стадии, в том числе стадии диссоциации олигомерного

белка на мономеры, а также возможность протекания параллельных

процессов.

С другой стороны, анализ необратимой тепловой денатурации

требует получения экспериментальных данных с использованием

различных подходов. В первую очередь следует отметить необхо

димость проведения калориметрических экспериментов с приме

нением разных скоростей сканирования и разных концентраций

белка. Кроме того, чрезвычайно полезным является использование

повторного сканирования после первичного прогрева до разных

температурных пределов. Важно также совмещение метода ДСК с

другими методами, позволяющими изучать тепловую денатурацию

белков.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных



исследований (гранты № 99—04—48639 и 00—15—97787).

А.Е.Любарев, Б.И.Курганов

80

1. Корнилаев Б.А., Курганов Б.И., Еро



нина Т.Б., Чеботарева Н.А., Лива

нова Н.Б., Орлов В.Н., Черняк В.Я.

// Молекул. биология. 1997. Т. 31.

С. 98–107.

2. Любарев А.Е., Курганов Б.И. //

Биохимия. 1998. Т. 63. С. 516–523.

3. Любарев А.Е., Курганов Б.И. //

Биохимия. 1999. Т. 64.  С.

990—997.


4. Любарев А.Е., Курганов Б.И., Бур

лакова А.А., Орлов В.Н., Поглазов

Б.Ф. // Докл. РАН. 1998. Т. 358.

С. 830–832.

5. Макаров А.А., Протасевич И.И.,

Гришина И.Б., Лобачев В.М., Ба

жулина Н.П., Есипова Н.Г. // Мо

лекул. биология. 1994. Т. 28. С.

1346–1353.

6. Потехин С.А., Ковригин Е.Л. //

Биофизика. 1998. Т. 43. С.

223–232.


7. Привалов П.Л. // Биофизика. 1987.

Т. 32. С. 742–759.

8. Сабурова Е.А., Хечинашвили Н.Н.,

Елфимова Л.И. // Молекул. био

логия. 1996. Т. 30. С. 1219–1228.

9. Уверский В.Н. // Биохимия. 1999.

Т. 64. С. 306–325.

10. Цоу Ч.–Л. // Биохимия. 1998. Т.

63. С. 300–307.

11. Шныров В.Л., Левицкий Д.И., Ве

денкина Н.С., Николаева О.П.,

Хворов Н.В., Пермяков Е.А., Пог

лазов Б.Ф. // Докл. АН СССР.

1989. Т. 304. С. 1497–1499.

12. Anteneodo C., Rodahl M., Meiering

E., Heynen M.L., Sennisterra G.A.,

Lepock J.R. // Biochemistry. 1994.

Vol. 33. P. 12283–12290.

13. Arriaga P., Men

éndez M., Villacorta

J.M., Laynez J. // Biochemistry.

1992. Vol. 31. P. 6603–6607.

14. Arroyo–Reyna A., Hern

ándes–Ara

na A. // Biochim. Biophys. Acta.

1995. Vol. 1248. P. 123–128.

15. Azuaga A.I., Sepulcre F., Padrуs E.,

Mateo P.L. // Biochemistry. 1996.

Vol. 35. P. 16328–16335.

16. Bertazzon A., Tian G.H., Lamblin A.,

Tsong T.Y. // Biochemistry. 1990.

Vol. 29. P. 291–298.

17. Centeno F., Fernandez–Salguero P.,

Laynez J.L., Gutierrez–Merino C. //

J. Bioenerg. Biomembr. 1992. Vol.

24. P. 625–634.

18. Cervera J., Conejero–Lara F., Ruiz–



Sanz J., Galisteo M.L., Mateo P.L.,

Lusty C.J., Rubio V. // J. Biol. Chem.

1993. Vol. 268. P. 12504–12511.

19. Coll P.M., P

érez P., Villar E., Shny

rov V.L. // Biochem. Mol. Biol. Int.

1994. Vol. 34. P. 1097–1098.

20. Conejero–Lara F., Azuaga A.I., Ma

teo P.L. // Reactive & Functional

Polymers. 1997. Vol. 34. P. 113–120.

21. Conejero–Lara F., Mateo P.L., Avi

les F.X., Sanchez–Ruiz J.M. //

Biochemistry. 1991. Vol. 30. P.

2067–2072.

22. Conejero–Lara F., S



ánchez–Ruiz

J.M., Mateo P.L., Burgos F.J., Vend

rell J., Avil

és F.X. // Eur. J. Biochem.

1991. Vol. 200. P. 663–670.

23. Davoodi J., Wakarchuk W.W., Sure

wicz W.K., Carey P.R. // Protein Sci.

1998. Vol. 7. P. 1538–1544.

24. Edge V., Allewell N.M., Sturtevant

J.M. // Biochemistry. 1985. Vol. 24.

P. 5899–5906.

25. Epand R.F., Epand R.M., Jung C.Y.

// Biochemistry. 1999. Vol. 38. P.

454–458.

26. Freire E., van Osdol W. W., Mayorga



O. L., S

ánchez–Ruiz J. M. // Annu.

Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1990.

Vol. 19. P. 159–188.

ЛИТЕРАТУРА


Необратимая тепловая денатурация белков

81

27. Fujita S.C., Go N., Imahori K. //



Biochemistry. 1979. Vol. 18. P.

24–28.


28. Galisteo M.L., Conejero–Lara F.,

Nún

~

ez J., S

ánchez–Ruiz J.M., Mateo

P.L. // Thermochim. Acta. 1992.

Vol. 199. P. 147–157.

29. Galisteo M.L., Mateo P.L., S

ánchez–

Ruiz J.M. // Biochemistry. 1991. Vol.

30. P. 2061–2066.

30. Galisteo M.L., S

ánchez–Ruiz J.M. //

Eur. Biophys. J. 1993. Vol. 22. P.

25–30.

31. Garda–Salas A. L., Santamar



ía R.

I., Marcos M. J., Zhadan G. G., Villar

E., Shnyrov V. L. // Biochem. Mol.

Biol. Int. 1996. Vol. 38. P. 161–170.

32. Goins B., Freire E. // Biochemistry.

1988. Vol. 27. P. 2046–2052.

33. Goward C.R., Miller J., Nicholls D.J.,

Irons L.I., Scawen M.D., O’Brien R.,

Chowdhry B.Z. // Eur. J. Biochem.

1994. Vol. 224. P. 249–255.

34. Grasso D., La Rosa C., Milardi D.,

Fasone S. // Thermochim. Acta.

1995. Vol. 265. P. 163–175.

35. Gupta M.N. (Ed.) Thermostability of

Enzymes. Berlin: Springer and New

Delhi: Narosa Publ. House, 1993.

213 p.


36. Guzm

án–Casado M., Parody–Mor

reale A., Mateo P. L., S

ánchez Ruiz

J. M. // Eur. J. Biochem. 1990. Vol.

188. P. 181–185.

37. Guzzi R., Sportelli L., La Rosa C.,

Milardi D., Grasso D. // J. Phys.

Chem. B. 1998. Vol. 102. P.

1021–1028.

38. Hayashi–Iwasaki Y., Numata K.,



Yamagishi A., Yutani K., Sakurai M.,

Tanaka N. // Protein Sci. 1996. Vol.

5. P. 511–516.

39. Hern

ández–Arana A., Rojo–Domin

guez A., Altamirano M.M., Calcagno

M.L. // Biochemistry. 1993. Vol. 32.

P. 3644–3648.

40. Hu C.Q., Sturtevant J.M. //

Biochemistry. 1987. Vol. 26. P.

178–182.

41. Jaenicke R. // Royal Soc. Philos.

Transact. B. 1995. Vol. 348. P.

97–105.


42. Karplus M., 

Šali A. // Curr. Opin.

Struct. Biol. 1995. Vol. 5. P. 58–73.

43. Kishore N., Sabulal B. // Pure Appl.

Chem. 1998. Vol. 70. P. 665–670.

44. Klibanov A.M., Ahern T.J. // Protein

Engineering / Eds. D.L.Oxenber,

C.F.Fox. New York: Liss. 1987. P.

213–218.


45. Kreimer D.I., Shnyrov V.L., Villar E.,

Silman I., Weiner L. // Protein Sci.

1995. Vol. 4. P. 2349–2357.

46. Kurganov B.I., Lyubarev A.E., S

án

chez–Ruiz J.M., Shnyrov V.L. //

Biophys. Chem. 1997. Vol. 69. P.

125—135.

47. La Rosa C., Milardi D., Grasso D.,



Guzzi R., Sportelli, L. // J. Phys.

Chem. 1995. Vol. 99. P. 14864–14870.

48. Le Bihan T., Gicquaud C. // Bio

chem. Biophys. Res. Commun. 1993.

Vol. 194. P. 1065–1073.

49. Lepock J.R., Frey H.E., Hallewell



R.A. // J. Biol. Chem. 1990. Vol. 265.

P. 21612–21618.

50. Lepock J.R., Ritchie K.P., Kolios

M.C., Rodahl A.M., Heinz K.A.,

Kruuv J. // Biochemistry. 1992. Vol.

31. P. 12706–12712.

51. Lepock J.R., Rodahl A.M., Zhang C.,

Heynen M.L., Waters B., Cheng K.

H. // Biochemistry. 1990. Vol. 29. P.

681–689.


52. Levitsky D.I. // Sov. Sci. Rev. D.

Physicochem. Biol. 1993. Vol. 12. Pt.

1. 55 p.

53. Lumry R., Eyring H. // J. Phys.

Chem. 1954. Vol. 58. P. 110–120.


А.Е.Любарев, Б.И.Курганов

82

54. Lyubarev A.E., Kurganov B.I., Bur



lakova A.A., Orlov V.N. // Biophys.

Chem. 1998. Vol. 70. P. 247–257.

55. Lyubarev A.E., Kurganov B.I., Orlov

V.N., Zhou H.–M. // Biophys. Chem.

1999. Vol. 79. P. 199–204.

56. Makarov A.A., Protasevich I.I.,

Frank E.G., Grishina I.B., Bolotina

I.A., Esipova N.G. // Biochim.

Biophys. Acta. 1991. Vol. 1078. P.

283–288.

57. Makhatadze G.I., Privalov P.L. //

Adv. Protein Chem. 1995. Vol. 47. P.

307–425.


58. Manly S.P., Matthews K.S., Sturte

vant J.M. // Biochemistry. 1985. Vol.

24. P. 3842–3846.

59. Marcos M.J., Chehin R., Arrondo

J.L., Zhadan G.G., Villar E., Shnyrov

V.L. // FEBS Lett. 1999. Vol. 443.

P. 192–196.

60. Martinez J.C., Filimonov V.V., Mateo

P.L., Schreiber G., Fersht A.R. //

Biochemistry. 1995. Vol. 34.

5224–5233.

61. Medved L., Litvinovich S., Ugarova



T., Matsuka Y., Ingham K. // Bio

chemistry. 1997. Vol. 36. P.

4685–4693.

62. Meijberg W., Schuurman–Wolters



G.K., Boer H., Scheek R.M., Robil

lard G.T. // J. Biol. Chem. 1998. Vol.

273. P. 20785–20794.

63. Merabet E.K., Walker M.C., Yuen

H.K., Sikorski J.A. // Biochim.

Biophys. Acta. 1993. Vol. 1161. P.

272–278.

64. Milardi D., La Rosa C., Grasso D. //

Biophys. Chem. 1994. Vol. 52. P.

183–189.


65. Milardi D., La Rosa C., Grasso D.,

Guzzi R., Sportelli L., Fini C. // Eur.

Biophys. J. 1998. Vol. 27. P.

273–282.

66. Miles C.A. // Int. J. Biol. Macromol.

1993. Vol. 15. P. 265–271.

67. Miles C.A., Burjanadze T.V., Bailey



A.J. // J. Mol. Biol. 1995. Vol. 245.

P. 437–446.

68. Morin P.E., Diggs D., Freire E. //

Biochemistry. 1990. Vol. 29. P.

781–788.

69. Nikolova P.V., Creagh A.L., Duff S.J.B.,



Haynes C.A. // Biochemistry. 1997.

Vol. 36. P. 1381–1388.

70. Permyakov E.A., Shnyrov V.L., Kali

nichenko L.P., Kuchar A., Reyzer

I.L., Berliner L.J. // J. Prot. Chem.

1991. Vol. 10. P. 577–584.

71. Plaza del Pino I.M., Pace C.N., Frei

re E. // Biochemistry. 1992. Vol. 31.

P. 11196–11202.

72. Potekhin S.A., Loseva O.I., Tiktopulo

E.I., Dobritsa A.P. // Biochemistry.

1999. Vol. 38. P. 4121–4127.

73. Privalov P.L. // Adv. Protein Chem.

1979. Vol. 33. P. 167–241.

74. Privalov P.L. // Adv. Protein Chem.

1982. Vol. 35. P. 1–104.

75. Privalov P.L. // Annu. Rev. Biophys.

Biophys. Chem. 1989. Vol. 18. P.

47–69.

76. Privalov P.L. // Pure Appl. Chem.



1980. Vol. 52. P. 479–497.

77. Privalov P.L., Potekhin S.A. // Meth.

Enzymol. 1986. Vol. 131. P. 4–51.

78. Protasevich I., Ranjbar B., Lobachov



V., Makarov A., Gilli R., Briand C.,

Lafitte D., Haiech J. // Biochemistry.

1997. Vol. 36. P. 2017–2024.

79. Rojo–Domingues A., Hern

ández–

Arana A., Mendoza–Hern

ández G.,

Rendуn J.L. // Biochem. Mol. Biol.

Int. 1997. Vol. 42. P. 631–639.

80. Ross P.D., Shrake A. // J. Biol. Chem.

1988. Vol. 263. P. 11196–11202.

81. Ruiz–Sanz J., Ruiz–Cabello J., Lo

pez–Mayorga O., Cortijo M., Mateo

P.L. // Eur. Biophys. J. 1992. Vol.

21. P. 169–178.



Необратимая тепловая денатурация белков

83

82. S



ánchez–Ruiz J.M. // Biophys. J.

1992. Vol. 61. P. 921–935.

83. S

ánchez–Ruiz J.M. // Proteins:

Structure, Function, and Engi

neering (Subcellular Biochemistry,

Vol. 24) / Eds. B.B.Biswas, S.Roy.

New York: Plenum Press. 1995. P.

133–176.


84. S

ánchez–Ruiz J.M., Lopéz–Lacom

ba J.L., Cortijo M., Mateo P.L. //

Biochemistry. 1988. Vol. 27. P.

1648–1652.

85. S



ánchez–Ruiz J.M., Lopéz–Lacom

ba J.L., Mateo P.L., Vilanova M.,

Serra M.A., Aviles F.X. // Eur. J.

Biochem. 1988.  Vol. 176. P.

225–230.

86. Shnyrov V.L. // Biochem. Mol. Biol.

Int. 1994. Vol. 34. P. 281–286.

87. Shnyrov V.L., Marcos M.J., Villar E.

// Biochem. Mol. Biol. Int. 1996.

Vol. 39. P. 647–656.

88. Shnyrov V.L., Martinez L.D., Roig

M.G., Lyubarev A.E., Kurganov B.I.,

Villar E. // Thermochim. Acta.

1999. Vol. 325. P. 143–149.

89. Shnyrov V.L., Mateo P.L. // FEBS

Lett. 1993. Vol. 324. P. 237–240.

90. Shnyrov V.L., Sanchez–Ruiz J.M.,

Boiko B.N., Zhadan G.G., Permya

kov E.A. // Thermochim. Acta.

1997. Vol. 302. P. 165–180.

91. Shnyrov V.L., Zhadan G.G., Akoev

I.G. // Bioelectromagnetics. 1984.

Vol. 5. P. 411–418.

92. Shnyrov V.L., Zhadan G.G., Coba

leda C., Sagrera A., Muсoz–Barroso

I., Villar E. // Arch. Biochem. Bio

phys. 1997. Vol. 341. P. 89–97.

93. Singh N., Liu Z., Fisher H.F. // Bio

phys. Chem. 1996. Vol. 63. P.

27–36.

94. Srinivas V.R., Singha N.C., Schwarz



F.P., Surolia A. // FEBS Lett. 1998.

Vol. 425. P. 57–60.

95. Sturtevant J.M. // Annu. Rev.

Phys. Chem. 1987. Vol. 38. P.

463–488.

96. Surolia A., Sharon N., Schwartz



F.P. // J. Biol. Chem. 1996. Vol.

271. P. 17697–17703.

97. Surolia A., Swaminathan C.P.,

Ramkumar R., Podder S.K. //

FEBS Lett. 1997. Vol. 409. P.

417–420.

98. Takahashi K., Sturtevant J.M. //

Biochemistry. 1981. Vol. 20. P.

6185–6190.

99. Taubes G. // Science. 1996. Vol.

271. P. 1493–1495.

100. Tello–Solis S.R., Hern

ández–Ara

na A. // Biochem. J. 1995. Vol.

311. P. 969–974.

101. Villaverde J., Cladera J., Hartog A.,

Berden J., Padr

ós E.,  Duòach M.

// Biophys. J. 1998. Vol. 75. P.

1980–1988.

102. Villaverde J., Cladera J., Padr



ós E.,

Rigaud J.–L., Du

òach M. // Eur.

J. Biochem. 1997. Vol. 244. P.

441–448.

103. Vogl T., Jatzke C., Hinz H.–J.,



Benz J., Huber R. // Biochemistry.

1997. Vol. 36. P. 1657–1668.

104. Volkin D.B., Klibanov A.M. // Dev.

Biol. Stand. 1992. Vol. 74. P.

73–80.

105. Wang Z.–Y., Freire E., McCarty



R.E. // J. Biol. Chem. 1993. Vol.

268. P. 20785–20790.

106. Wetzel R. // Cell. 1996. Vol. 86. P.

699–702.


107. Zale S.E., Klibanov A.M. //

Biochemistry. 1986. Vol. 25. P.

5432–5444.

108. Zhadan G.G., Cobaleda C., Jones



A.L., Leal F., Villar E., Shnyrov

V.L. // Biochem. Mol. Biol. Int.

1997. Vol. 42. P. 11–20.



А.Е.Любарев, Б.И.Курганов

84

109. Zhadan G.G., Shnyrov V.L. //



Biochem. J. 1994. Vol. 299. P.

731–733.


110. Zhang Y.–L., Zhou J.–M., Tsou

C.–L. // Biochim. Biophys. Acta.

1993. Vol. 1164. P. 61–67.





Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет