Практическая химия белка - А. Дарбре 1989



От переводчиков

Предисловие

Литература

Вместо введения

Определение состава белковых олигомеров. Получение мономеров и полипептидных цепей

Введение

Методы идентификации олигомеров

Электрофорез в градиенте ПААГ

Гель-фильтрация

Идентификация мономеров

Методы определения молекулярной массы мономеров

Методы выделения мономеров

Стехиометрическое соотношение мономеров в олигомере

Определение состава олигомера по молекулярным массам мономеров

Сшивание субъединиц бифункциональными реагентами

Гибридизация

Диссоциация и сборка

Электрофорез в полиакриламидном геле

Аминокислотный анализ

Сшивание олигомера и мономера

Дисульфидные связи

Другие типы поперечных связей в белках

Получение мономеров с целью секвенирования

Гидролиз N-концевой пироглутаминовой кислоты

Восстановление сульфоксидов N-метилмеркаптоацетамидом

Техника работы с липопротеинами

Отщепление олигосахаридных фрагментов гликопротеинов

Обессоливание

Литература

Фрагментация полипептидов химическими методами

Введение

Расщепление дисульфидных связей

Восстановление и S-карбоксиметилирование

Другие защитные группы (по SH-гpyппe)

Расщепление S-S-групп путем окисления

Реакция с сульфитом

Частичный кислотный гидролиз

Расщепление связи Asp-Pro

N-О-ацильная миграция

Побочные реакции

Расщепление по остатку метионина

Бромоциан

Другие реагенты

Расщепление по остатку триптофана

Окислительное галогенирование

Расщепление с помощью BNPS-скатола

Расщепление по остатку триптофана в системе ДМСО - галогеноводородные кислоты

Расщепление по остатку триптофана бромоцианом в гептафторомасляной кислоте

Расщепление по остатку триптофана о-иодозобензойной кислотой

Другие реагенты

Озонирование

Расщепление по остатку тирозина

N-Бромосукцинимид

Другие реагенты

Расщепление по остатку цистеина

Цианирование с помощью 2-нитро-5-тиоцианобензойной кислоты

Другие методы химического расщепления пептидных связей

Расщепление связи Asn-Gly

Расщепление по остатку пролина

Расщепление по остатку гистидина

Расщепление по остатку дегидроаланина

Другие методы расщепления пептидных связей

Заключение

Литература

Фрагментация полипептидной цепи ферментативными методами

Введение

Приготовление субстрата

Общие условия ферментативного гидролиза

Буферные растворы

Соотношение фермент: субстрат

Температура

Продолжительность ферментативного гидролиза

Контроль за процессом ферментативного гидролиза

Завершение ферментативной реакции

Методы модификации белков

Расщепление дисульфидных связей

Алкилирование сульфгидрильных групп

Модификация остатков лизина

Модификация остатков аргинина

Модификация карбоксильных групп белка

Протеазы с высокой специфичностью

Трипсин

Тромбин

Протеаза V8 из Staphylococcus aureus

Клострипаин

Протеаза подчелюстной железы

Протеаза из Armillaria mellea

Протеаза II из Myxobacter AL1

Постпролинспецифичный фермент

Протеазы с низкой специфичностью

Химотрипсин

Термолизин

Пепсин

Папаин

Эластаза

а-Литическая протеаза из Sorangim sp.

Заключение

Литература

Дисульфидные связи

Введение

Принципиальная схема анализа

Определение числа дисульфидных связей

Расщепление полипептидной цепи до коротких цистинсодержащих пептидов

Расщепление бромоцианом

Гидролиз пепсином

Гидролиз трипсином и химотрипсином

Гидролиз стафилококковой протеазой

Гидролиз термолизином

Гидролиз после малеилирования и сукцинилирования

Фракционирование цистинсодержащих пептидов

Методы фракционирования

Обнаружение цистинсодержащих пептидов

Идентификация и локализация цистинсодержащих пептидов

Расщепление дисульфидных связей

Идентификация по известной аминокислотной последовательности

Идентификация дисульфидных связей у белков с неизвестной аминокислотной последовательностью

Общие замечания

Специальные методы

Красители

Диагональное картирование

Специфическое расщепление по остаткам цистеина

Литература

Аффинная хроматография белков

Введение

Область применения аффинной хроматографии

Методы приготовления аффинного сорбента

Понятие об аффинном сорбенте

Материалы-носители

Пространственные группы

Лиганд

Конденсация

Адсорбция и элюирование

Общие приемы аффинной хроматографии

Иммобилизованные лектины

Иммобилизованные антитела

Иммобилизованные субстраты, ингибиторы и кофакторы ферментов

Примеры

Выделение и очистка антител

Очистка рецепторов гормонов

Стратегия очистки редких белков

Литература

Разделение смесей белков и пептидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Введение

Гель-хроматография

Параметры разделения

Химические факторы

Определение истинных молекулярных масс

Адсорбция и распределение полипептидов и белков

Подготовка к нанесению образца

Выбор колонки для обращенно-фазового разделения

Подвижная фаза

Обращенно-фазовое разделение пептидов

Выбор состава подвижной фазы

Выделение пептидов с использованием фосфорной кислоты

Разделение пептидов с использованием трифтороуксусной и гептафторомасляной кислот

Корреляция между удерживанием и структурой

Скоростная жидкостная хроматография белков

Ионный обмен

Литература

Пептидное картирование белков

Введение

Пептидное картирование - типы анализируемых структур

Картирование пептидов на практике

Картирование по Кливленду

Двумерное картирование пептидов

Пептидное картирование с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии

Заключение

Литература

Аналитические методы

Введение

Стекло

Вода

Соляная кислота

Концентрирование растворов белков

Методики

Исчерпывающий гидролиз белков для аминокислотного анализа

Методики кислотного гидролиза

Триптофан

Определение триптофана после щелочного гидролиза белка

Определение триптофана после кислотного гидролиза белка

Определение триптофана в интактном белке

Остатки амидов дикарбоновых аминокислот

Методики определения амидов

Серусодержащие аминокислоты

Методы определения

Аргинин

Фосфорилированные аминокислоты

Гидролиз белка

Методы анализа

y-Карбоксиглутаминовая кислота

Гидролиз белка

Методы анализа

Ацетильная и формильная группы

Определение ацетильных и формильных групп

Обнаружение соединений при хроматографии на бумаге и в тонком слое сорбента

Флуоресцентные методы обнаружения

Обнаружение с помощью нингидрина

Смешанные методы обнаружения

Тонкослойная хроматография аминокислот

Методы разделения

Колоночная хроматография аминокислот

Колонки и буферы

Внутренние стандарты

Определение аминокислот

Газожидкостная хроматография аминокислот

Общая методика приготовления образцов

Количественное определение белка

Введение

Определение белка с помощью реактива Фолина - Чикольте

Определение белка с помощью биуретовой реакции

Определение белка с помощью кумасси бриллиантового голубого

Определение белка с помощью сульфобромофталенина

Определение белка с тринитробензолсульфокислотой в присутствии липидов

Метод атомно-абсорбционной спектрофотометрии

Спектрофотометрические методы

Методы окрашивания белков в гелях

Методы окрашивания белков красителями

Окрашивание белков комплексами серебра

Окрашивание белков на нитроцеллюлозной бумаге

Окрашивание амидочерным

Окрашивание с помощью индийских чернил

Обнаружение с помощью антител

Обнаружение с помощью комплекса серебра и антител

Определение белка, присоединенного к твердому носителю

Белок, связанный с матрицей

Белок, связанный с сефарозой

Определение аминогрупп на твердом носителе

Определение аминогрупп на гидрофильных матрицах

Определение аминогрупп реакцией с хлоранилом

Определение природы заместителя на смоле по окрашиванию

Колориметрическое определение карбодиимидов

Флуорометрическое определение карбодиимида

Углеводсодержащие белки

Введение

Метилгликозид-триметилсилильный метод

Чувствительный метилгликозид-триметилсилильный метод

Метод газовой хроматографии - масс-спектрометрии

Определение нейтральных сахаров и аминосахаров в виде альдитацетатов методом ГЖХ

Определение альдитов тонкослойной и газожидкостной хроматографией

Определение нейтральных сахаров и аминосахаров на аминокислотном анализаторе

Благодарности

Энантиомерный анализ смеси аминокислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Введение

Реагенты

Синтез N, N-ди-н-пропил-L-аланина

Растворы для ВЭЖХ

ВЭЖХ

Разделение на группы

Энантиомерный анализ

Заключение

Благодарности

Литература

Традиционная стратегия определения структуры белков

Введение

Выбор стратегии исследования

Ферментативный гидролиз

Фракционирование растворимых пептидов

Гель-фильтрация

Хроматография на колонке с дауэксом-50

Хроматография на колонке с ДЭАЭ-целлюлозой

Высоковольтный электрофорез и хроматография на бумаге

Фракционирование нерастворимых пептидов

Контроль гомогенности и определение аминокислотной последовательности пептидов

Реконструкция полипептидной цепи

Методики

Препаративные электрофорез и хроматография на бумаге

Окрашивание пептидов

Элюирование пептидов

Литература

Определение аминокислотной последовательности пептидов по методу Эдмана с идентификацией дансиламинокислот

Введение

Дансилирование

Методика дансилирования

Конденсация и расщепление по Эдману

Деградация по Эдману. Методика

Литература

Методы твердофазного анализа аминокислотной последовательности

Введение

Материалы

Растворители

Реагенты

Стеклянные шарики для разбавления навески полимеров

Носители

Буферы для присоединения

Растворы реагентов и буферов для секвенатора

Синтез смол

Смолы на основе полистирола

Носители на основе стекла

Определение содержания аминогрупп в носителях на основе органических полимеров или пористых стекол

Методы присоединения

Присоединение лизилсодержащих пептидов с помощью ДИТЦ

ДИТЦ-метод с использованием изотиоцианатного стекла

Присоединение по лактону гомосерина

Присоединение по карбоксилу при помощи карбодиимида

Контроль степени присоединения

Отщепление на твердофазном секвенаторе

Колонка

Упаковка колонки

Программа работы секвенатора

Реакция карбамоилирования

Растворители

Отщепление анилинотиазолинона

Перегруппировка анилинотиазолинона в ФТГ

Обсуждение

Твердофазный анализ небольших пептидов

Твердофазный анализ крупных пептидов и белков

Сравнение жидкофазного и твердофазного методов

Анализ структуры на микроуровне

Литература

Анализ фенилтиогидантоинов аминокислот

Введение

Аналитические методы

Высокоэффективная жидкостная хроматография

Газожидкостная хроматография

Тонкослойная хроматография

Обратный гидролиз ФТГ-производных аминокислот

Литература

Определение аминокислотной последовательности с использованием 4-диметиламиноазобензол-4'-изоцианата (в ручном варианте)

Введение

Реагенты и растворители

ДАБИТЦ - ФИТЦ-методика в жидкофазном варианте

ДАБИТЦ - ФИТЦ-методика в твердофазном варианте

Превращение тиазолинонов аминокислот в тиогидантоины

Идентификация ДАБТГ-аминокислот

Тонкослойная хроматография

Высокоэффективная жидкостная хроматография

Заключение

Литература

Современное состояние автоматического жидкофазного анализа аминокислотной последовательности

Введение

Подготовка образца

Сравнение квадрола с летучими буферами

Полибрен

Реагенты и растворители

Основные проблемы, возникающие при использовании автоматического секвенатора

Вакуумная система

Утечки в вакуумной линии в системе с одним насосом

Программирующее устройство

Реле

Клапаны

Контроль качества работы прибора

Литература

Новейшие методы твердофазного и жидкофазного определения аминокислотной последовательности

Введение

Твердофазный анализ. Новейшие подходы

Общие замечания

Носители

Присоединение пептидов к носителям и «забивка» оставшихся реакционных центров носителя

Отщепление по Эдману

Другие методы последовательного отщепления

Автоматический жидкофазный анализ. Усовершенствованные методики

Анализ белков и больших пептидов на обычном уровне

Анализ последовательности аминокислот небольших и гидрофобных пептидов

Анализ на микроуровне

Заключение

Литература

Анализ аминокислотной последовательности на микроуровне с использованием газофазного пептидо-белкового секвенатора

Введение

Секвенатор

Реактор

Реагенты и растворители

Эксплуатация секвенатора

Очистка полипептида для микроанализа

Реактивы и материалы

Аппаратура и методика

Обсуждение

Иммобилизация образца и чувствительность прибора

Химические аспекты

Количество анализируемого образца

Прогнозы

Литература

Определение С-концевой последовательности аминокислот

Введение

Выделение и идентификация С-концевых пептидов

Методики ионообменной хроматографии

Твердофазные смолы

Двумерное пептидное картирование

Определение С-концевых групп

Селективное введение трития

Гидразинолиз

Селективное восстановление

Определение С-концевых аминокислот в виде альдегидов

Определение С-концевых аминокислот путем алкоголиза оксазолов

Определение С-концевой последовательности

Расщепление при помощи тиоцианата

Расщепление при помощи цианамида

Другие химические методы расщепление

Карбоксипептидазы

Заключение

Литература

Применение масс-спектрометрии электронного удара для определения аминокислотной последовательности пептидов и белков

Введение

Требования к анализируемым пептидам

Размеры молекул

Количество пробы

Чистота образцов

Требования к аналитическим приборам

Способы подготовки проб

Очистка реактивов

Лабораторная посуда

Гидразинолиз

Ацетилирование

Перметилирование

Запись масс-спектров

Общие принципы масс-спектрометрического определения аминокислотной последовательности пептидов и белков

Интерпретация масс-спектров

Введение

Пути фрагментации пептидов

Введение 2Н-метки

Особые случаи применения метода

Пептиды с защищенной N-концевой аминогруппой

Определение N-концевой аминокислотной последовательности

Белки, содержащие остатки у-карбоксиглутаминовой кислоты

Заключение

Литература

Рентгеновская кристаллография и электронная микроскопия

Дифракция рентгеновских лучей

Введение

Получение изображений молекул - разновидность структурного анализа

Дифракция рентгеновских лучей

Получение изображений молекул - разновидность структурного анализа

Принципы определения структуры в рентгеноструктурном анализе

Кристаллография белков

Конструирование моделей

Конструирование моделей с помощью средств компьютерной графики

Электронная микроскопия

Введение

Разрешение и ограничения метода

Электронный микроскоп

Технические проблемы

Подготовка образцов и их «окрашивание»

Обработка изображений

Трехмерная электронная микроскопия

Молекулярная микроскопия

Литература

Предсказание конформации пептидов и белков

Введение

Традиционные методы

Недостатки традиционных методов

Арсенал современных теоретических методов

Квантовомеханические методы

Метод молекулярной динамики

Метод Монте-Карло

Статистическая механика

Минимизация

Жесткая геометрия

Периодическое оценивание и картирование

Эвристические методы

Предсказание вторичной структуры. Специальный тип расчетов

Исходные предпосылки расчетов

Проверка потенциальных функций, полученных на основе кристаллографических данных, с помощью простых приближенных методов

Проверка потенциальных функций, полученных из структурных данных, с помощью более точных методов

Попытки предсказания третичной структуры глобулярных белков

Современное состояние предсказательных методов

Литература