Учебное пособие, созданное на химическом факультете Донецкого
национального университета.
Содержание
ГЛАВА 1 Аминокислоты
Распространение, структура и свойства аминокислот
Номенклатура аминокислот
Классификация аминокислот
Стереоизомерия аминокислот
Электронные спектры поглощения и кислотно-основные свойства аминокислот в растворах
Буферные системы. Уравнение Гендерсона-Хассельбальха
Кислотно-основные свойства аминокислот
Буферные системы крови
Физические и химические свойства аминокислот
Реакции по a-карбоксильной группе
Реакции по a-аминогруппе
Групповые реагенты на аминокислоты
Специфические реагенты на аминокислоты
ГЛАВА 2 Структура белков
Установление аминокислотного состава белков
Установление структуры С-концевых остатков пептидных цепей
Установление структуры N- концевых остатков пептидных цепей
Фрагментация белковых цепей
Ферментативная фрагментация
Характеристика протеаз с высокой специфичностью
Характеристика протеаз с широкой специфичностью
Химическая фрагментация
Механизмы реакций химической фрагментации
Установление аминокислотной последовательности фрагментов белковых молекул
Секвенирование пептидных цепей на твердофазных носителях
Предварительные исследования белков перед секвенированием
Постранственная структура белков
Структурная роль пептидной связи
Геометрические параметры пептидной связи
Вторичная структура белков
Спиральные структуры
Структура складчатого листа
Третичная структура белков
Четвертичная структура белков
Функциональное значение четвертичной структуры белка
Гибридные олигомерные белки
Домены в белках
Поведение белков в растворах
Кислотно-основные свойства белков
Осаждение белков из растворов в виде солей
Растворимость белков и факторы ее определяющие
Зависимость растворимости белков от рН среды
Зависимость растворимости белков от ионной силы раствора
Зависимость растворимости белков от полярности растворителя
Зависимость растворимости белков от температуры
Осмос и мембранное равновесие
ГЛАВА 3 Белки кровеносной и мышечной тканей
Кровеносная система
Химический состав крови
Характеристика основных белковых фракций плазмы
Отдельные белки плазмы
Транспорт кислорода кровью
Синтез белков плазмы
Система свертывания крови
Факторы плазмы
Факторы тромбоцитов
Схема процесса свертывания крови
Противосвертывающая система крови
Фибринолиз
Белки сократительной системы
Организация скелетных мышц
Функции белков мышечной ткани
Миозин
Актин
Актомиозин
Тропомиозин А, В
Минорные белки мышц
Механизм мышечного сокращения
Источники энергии мышечного сокращения
Особенности химического состава сердечной мышцы
ГЛАВА 4 Методы экспериментального исследования структуры белков
Размер и форма белковых молекул
Оптические свойства белков
Дисперсия оптической активности
Поглощение белками света в УФ-, видимой и ИК-областях спектра
Методы очистки белков
Частные методы разделения белков
Контроль чистоты выделяемого белка
Оценка полноты очистки и гомогенности белков
Методы определения молекулярной массы белков
Определение молекулярной массы по осмотическому давлению
Определение молекулярной массы по давлению насыщенных паров
Определение молекулярной массы методами эбулиоскопии и криоскопии
Определение молекулярной массы методом светорассеяния
Определение молекулярной массы методом гель-фильтрации
Определение молекулярной массы белков методом ДСН-гельэлектрофореза
Определение молекулярной массы методом седиментации
Устройство ультрацентрифуги
Определение молекулярной массы по скорости седиментации
Метод седиментационного равновесия
Метод приближения к седиментационному равновесию
Диффузия и коэффициент диффузии
Методы разделения белков
Электрофорез
Физические основы электрофореза белков
Экспериментальные методы электрофореза
Фронтальный электрофорез
Электрофорез на бумаге
Электрофорез на полосках ацетата целлюлозы
Электрофорез в полиакриламидном геле
Диск-электрофорез
ДСН-электрофорез
Метод изоэлектрофокусировки
Двухмерный электрофорез
Изотахофорез
Иммуноэлектрофорез
Хроматография
Метод бумажной хроматографии
Метод тонкослойной хроматографии
Метод газо-жидкостной хроматографии
Ионообменная хроматография
Процедура хроматографирования белков методом ионообменной хроматографии
Аффинная хроматография
Масс-спектрометрия электронного удара
Требования к пептидам анализируемым методом масс-спектрометрии
Методы подготовки пробы для масс-спектрометрии
Общие принципы масс-спектрометрического определения аминокислотной последовательности
Фрагментации первичных молекулярных ионов пептидов
Введение в пептид дейтериевой метки
Электронная микроскопия
Подготовка и окрашивание образцов
Оттенение
Трехмерная электронная микроскопия
Молекулярная электронная микроскопия
Рентгеноструктурный анализ
Электромагнитные волны и их свойства
Физические основы РСА
Характеристическое рентгеновское излучение
Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах
Проблема начальных фаз в РСА
Особенности РСА белков
ГЛАВА 5 Синтез пептидов
Методы защиты аминогруппы
Защитные группы уретанового типа
Алифатические защитные группы уретанового типа
Защитные группы алкильного типа
Защита карбоксильной группы
Этерификация
Гидразидная группа
Защита карбоксильной группы путем солеобразования
Методы синтеза пептидов
Метод смешанных ангидридов
Хлорангидридный метод
Смешанные ангидриды с моноэфирами угольной кислоты
Азидный метод
Пептидный синтез с использованием активированных эфиров
Пептидный синтез с использованием соединений с кратными С-N и C-C связями
Карбодиимиды
Цианамиды
Этоксиацетилен
Активированные соединения ряда гетероциклических амидов
Имидазолидный метод
Активация путем образования производных оксазола
Синтез пептидов путем активирования аминогруппы
Получение пептидов с помощью ферментов
Рацемизация аминокислот в пептидном синтезе
Содержание
ГЛАВА 1 Аминокислоты
Распространение, структура и свойства аминокислот
Номенклатура аминокислот
Классификация аминокислот
Стереоизомерия аминокислот
Электронные спектры поглощения и кислотно-основные свойства аминокислот в растворах
Буферные системы. Уравнение Гендерсона-Хассельбальха
Кислотно-основные свойства аминокислот
Буферные системы крови
Физические и химические свойства аминокислот
Реакции по a-карбоксильной группе
Реакции по a-аминогруппе
Групповые реагенты на аминокислоты
Специфические реагенты на аминокислоты
ГЛАВА 2 Структура белков
Установление аминокислотного состава белков
Установление структуры С-концевых остатков пептидных цепей
Установление структуры N- концевых остатков пептидных цепей
Фрагментация белковых цепей
Ферментативная фрагментация
Характеристика протеаз с высокой специфичностью
Характеристика протеаз с широкой специфичностью
Химическая фрагментация
Механизмы реакций химической фрагментации
Установление аминокислотной последовательности фрагментов белковых молекул
Секвенирование пептидных цепей на твердофазных носителях
Предварительные исследования белков перед секвенированием
Постранственная структура белков
Структурная роль пептидной связи
Геометрические параметры пептидной связи
Вторичная структура белков
Спиральные структуры
Структура складчатого листа
Третичная структура белков
Четвертичная структура белков
Функциональное значение четвертичной структуры белка
Гибридные олигомерные белки
Домены в белках
Поведение белков в растворах
Кислотно-основные свойства белков
Осаждение белков из растворов в виде солей
Растворимость белков и факторы ее определяющие
Зависимость растворимости белков от рН среды
Зависимость растворимости белков от ионной силы раствора
Зависимость растворимости белков от полярности растворителя
Зависимость растворимости белков от температуры
Осмос и мембранное равновесие
ГЛАВА 3 Белки кровеносной и мышечной тканей
Кровеносная система
Химический состав крови
Характеристика основных белковых фракций плазмы
Отдельные белки плазмы
Транспорт кислорода кровью
Синтез белков плазмы
Система свертывания крови
Факторы плазмы
Факторы тромбоцитов
Схема процесса свертывания крови
Противосвертывающая система крови
Фибринолиз
Белки сократительной системы
Организация скелетных мышц
Функции белков мышечной ткани
Миозин
Актин
Актомиозин
Тропомиозин А, В
Минорные белки мышц
Механизм мышечного сокращения
Источники энергии мышечного сокращения
Особенности химического состава сердечной мышцы
ГЛАВА 4 Методы экспериментального исследования структуры белков
Размер и форма белковых молекул
Оптические свойства белков
Дисперсия оптической активности
Поглощение белками света в УФ-, видимой и ИК-областях спектра
Методы очистки белков
Частные методы разделения белков
Контроль чистоты выделяемого белка
Оценка полноты очистки и гомогенности белков
Методы определения молекулярной массы белков
Определение молекулярной массы по осмотическому давлению
Определение молекулярной массы по давлению насыщенных паров
Определение молекулярной массы методами эбулиоскопии и криоскопии
Определение молекулярной массы методом светорассеяния
Определение молекулярной массы методом гель-фильтрации
Определение молекулярной массы белков методом ДСН-гельэлектрофореза
Определение молекулярной массы методом седиментации
Устройство ультрацентрифуги
Определение молекулярной массы по скорости седиментации
Метод седиментационного равновесия
Метод приближения к седиментационному равновесию
Диффузия и коэффициент диффузии
Методы разделения белков
Электрофорез
Физические основы электрофореза белков
Экспериментальные методы электрофореза
Фронтальный электрофорез
Электрофорез на бумаге
Электрофорез на полосках ацетата целлюлозы
Электрофорез в полиакриламидном геле
Диск-электрофорез
ДСН-электрофорез
Метод изоэлектрофокусировки
Двухмерный электрофорез
Изотахофорез
Иммуноэлектрофорез
Хроматография
Метод бумажной хроматографии
Метод тонкослойной хроматографии
Метод газо-жидкостной хроматографии
Ионообменная хроматография
Процедура хроматографирования белков методом ионообменной хроматографии
Аффинная хроматография
Масс-спектрометрия электронного удара
Требования к пептидам анализируемым методом масс-спектрометрии
Методы подготовки пробы для масс-спектрометрии
Общие принципы масс-спектрометрического определения аминокислотной последовательности
Фрагментации первичных молекулярных ионов пептидов
Введение в пептид дейтериевой метки
Электронная микроскопия
Подготовка и окрашивание образцов
Оттенение
Трехмерная электронная микроскопия
Молекулярная электронная микроскопия
Рентгеноструктурный анализ
Электромагнитные волны и их свойства
Физические основы РСА
Характеристическое рентгеновское излучение
Дифракция рентгеновских лучей на кристаллах
Проблема начальных фаз в РСА
Особенности РСА белков
ГЛАВА 5 Синтез пептидов
Методы защиты аминогруппы
Защитные группы уретанового типа
Алифатические защитные группы уретанового типа
Защитные группы алкильного типа
Защита карбоксильной группы
Этерификация
Гидразидная группа
Защита карбоксильной группы путем солеобразования
Методы синтеза пептидов
Метод смешанных ангидридов
Хлорангидридный метод
Смешанные ангидриды с моноэфирами угольной кислоты
Азидный метод
Пептидный синтез с использованием активированных эфиров
Пептидный синтез с использованием соединений с кратными С-N и C-C связями
Карбодиимиды
Цианамиды
Этоксиацетилен
Активированные соединения ряда гетероциклических амидов
Имидазолидный метод
Активация путем образования производных оксазола
Синтез пептидов путем активирования аминогруппы
Получение пептидов с помощью ферментов
Рацемизация аминокислот в пептидном синтезе