Нарушение упорядоченности у сложных белков

Существенную ясность в вопросе о путях перехода белков из нативного состояния в денатурированное внесли исследования П. Л. Привалова и его сотрудников (Privalov, 1979, 1982), выполненные главным образом с помощью сканирующей микрокалориметрии. Они показали, что, в отличие от большинства белков малого размера, крупные и мультидоменные белки в термодинамическом отношении являются гетерогенными системами. Кооперативные единицы во многих случаях совпадают с доменами, но не всегда. Нарушение упорядоченности у сложных белков при постепенном повышении температуры идет более или менее независимо в разных кооперативных, единицах. Число кооперативных единиц в пределах белковой молекулы может быть велико. Так, например, у молекулы фибриногена обнаружено 12 кооперативных единиц. Эти результаты были получены при исследовании трех групп белков: мультидоменных, суперспиральных (coiled coil, к которым принадлежат тропомиозин, парамиозин и миозин) и коллагенов.

На основании имеющихся фактов можно заключить, что переход белка из нативного в денатурированное состояние при действии различных физических и химических агентов лишь в отдельных случаях укладывается в схему НД. Гораздо чаще при использовании адекватной методики этот процесс оказывается многоступенчатым и на некоторых этапах градуальным. В пользу этого говорят и данные по неодновременному подавлению разных функций белковой молекулы при усилении действия денатуратора. Так, например, глутаматдегидрогеназа катализирует две реакции: окислительное дезаминирование глута-мата и восстановительное аминирование а-кетоглутаровой кислоты. При повышении температуры предварительного нагрева вначале подавляется способность фермента катализировать восстановительное аминирование, а при более высоком нагреве угнетается и окислительное дезаминирование (Яковлева, Губницкий, 1970). Следует также вспомнить десенсибилизацию ферментов денату-раторами, когда выключается аллостерическая реакция фермента при сохранении его каталитической активности.