4. Понятие о высаливании, факторы, механизм, обратимость, применение в медицине.

Высаливание – метод очистки беков, основанный на различиях в их растворимости при разной конц. соли в рре. Соли ЩеМе и ЩезеМе вызывает обратимое осаждение белков, т.е. после их удаления белки вновь приобретают способность растворяться, сохраняя свои нативные св-ва. Чаще всего для разделения белков методом высаливания используют разные конц. водных рров соли (NH4)2SO4. Чем выше растворимость белка, тем большая конц. соли необходима для высаливания.

Механизм: Ионы солей притягивают к себе молекулы Н2О, тем самым уменьшая кол-во Н2О, взаимодействующей с белками.

1) При высокой конц. солей кол-во ионов огромно по сравнению с заряженными группами белков.

2) При малой конц. солей осаждаются наиболее крупные, тяжёлые и обладающие меньшим зарядом частицы. При повышении конц. выпадают всё более мелкие и устойчивые белковые фракции.

Высаливание белков явл. обратимой реакцией, т.к. осадок белка может вновь раствориться после уменьшения конц. солей путём разведения Н2О. После удаления соли белок возвращает свои нативные св-ва.

Н а величину высаливания белков оказывают влияние не только природа и конц. соли, но и рН среды и t. Ионная сила – исп. для сравнения действия разных ионов. ½ сумма произвдения концентрации каждого иона на квадрат его валентности.

Применение в медицине:

1) Для разделения альбуминов и глобулинов в сыворотке крови. Для грубой очистки белка в научных исследовательских целях. Альбумины осаждаются при 100% насыщении (NH4)2SO4. Глобулины – в полунасыщенном растворе (NH4)2SO4.

2) В препаративной энзимологии для предварительного осаждения и удаления балластных белков или выделения исследуемого фермента.

5. Понятие о денатурации, факторы, вызывающие денатурацию, механизм, обратимость, применение реакций осаждения белка для его обнаружения в биологических жидкостях.

Денатурация – нарушение общего плана уникальной структуры нативной молекулы белка, преимущественно её 3-ой структуры, приводящее к потере характерных для неё св-в (р-римость, электрофоретическая подвижность, био. активность).

Реакция необратима, но если быстро удалить денатурирующий факторы и не была нарушена первичная структура булка, то возможна ренатурация с полным восстановлением структуры и нативных свойств молекулы.

Факторы, вызывающие денатурацию белков:

1) физические (температура, радиация, ультрафиолетовое излучение). t выше 50, увеличивающая тепловое движение атомов в молекуле и приводящая к разрыву слабых связей.

2) механические (вибрация и т.д.). Интенсивное встряхивание р-ра, приводящее к соприкосновению белковых молекул с воздушной средой на поверхности раздела фаз и изменению конформации этих молекул.

3) химические (концентрированные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов и т.д.). Органически в-ва, например, C2H5OHфенол и его производные способны взаимодействовать с функц. группами белков, что приводит к их конформационным изменениям.

Механизм. В процессе денатурации белка свойственная ему 3-мерная организация нарушается, полипептидная цепь развёртывается и приобретает беспорядочную структуру, хотя ковалентные связи при этом остаются неповреждёнными.

В денатурированном белки гидрофобные радикалы, которые в нативной структуре молекулы спрятаны внутри гидрофобного ядра, оказываются на поверхности. При достаточно высокой конц. белка и отсутствии сильно отталкивающего заряда молекулы могут объединяться друг с другом гидрофобными взаимодействиями, при этом растворимость белка снижается и происходит образование осадка.

Применение в медицине: Используется для определения белка в моче при заболеваниях почек (пиелонефрите), мочевого пузыря (цистите), предстательной железы (простатите), а также при отравлении солями тяжелых металлов.