Календарь статей
«    Сентябрь 2020    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930 
Архив статей
Август 2020 (2)
Июль 2020 (3)
Июнь 2020 (8)
Май 2020 (4)
Апрель 2020 (5)
Март 2020 (4)


Яндекс.Метрика

Белки, составляющие клейковину - Глиадин (часть 13)

Почти совершенно не исследована до настоящего времени денатурация глиадина, происходящая под действием ионизирующих излучений. В работах Н. И. Соседова, А. Б. Вакара и сотр. (Соседов, Вакар, Перцовский, Дроздова, Толчинская, 1957; Соседов, Вакар, Дроздова, Архипова, Толчинская, Перцовский, 1959; Соседов, Вакар, 1960) было показано, что при облучении зерна пшеницы высокой влажности (25— 26%) дозами гамма-лучей свыше 2—3 миллионов рентген происходит заметное снижение содержания в нем спирторастворимого азота, т. е. растворимость глиадина падает. В молекуле глиадина происходят при этом определенные структурные изменения, поскольку об этом можно судить по спектрофотометрической характеристики спирто-растворимого белка, выделенного из облученного зерна. Под влиянием гамма-лучей (дозы 5—10 млн. р.) интенсивность поглощения света глиадином меняется как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области спектра. О структурных изменениях в молекуле облученного глиадина свидетельствует также резкое снижение его способности расщепляться папаином. Наконец, по данным Резниченко и Полотновой (1960), глиадин, выделенный из зерна, облученного при высоком содержании влаги (26%) гамма-лучами в дозе 20 миллионов рентген, не содержит в своем составе концевой глютаминовой кислоты со свободной аминной группой, наличие которой характерно для глиадина нормального зерна. Все это указывает на существенное изменение структуры глиадина под влиянием гамма-лучей, хотя природа этих изменений остается пока совершенно неисследованной.
Каковы же современные представления о внутренней структуре глиадина, о его физической природе?
Выше было показано, что на основании многих и разносторонних исследований глиадин нельзя считать гомогенным, химически индивидуальным белковым веществом. Возникает вопрос, является ли глиадин смесью нескольких гомогенных белков или его макромолекула состоит из однородных субмолекул, способных в зависимости от внешних условий ассоциироваться в различных комбинациях, образуя «глиадины», отличающиеся друг от друга молекулярным весом и другими физико-химическими свойствами. Определенного ответа на этот вопрос пока нет, однако имеющиеся в литературе данные позволяют высказать некоторые соображения о возможной природе глиадина. В недавно опубликованной работе Холм и Бриггс (Ноlmе, Вriggs, 1959) попытались подойти к выяснению физической природы глиадина путем анализа его растворимости и электрофоретических свойств получаемых растворов. Указанные авторы считают, что нерастворимость глиадина в чистой воде при нейтральной реакции зависит от сильного взаимодействия между молекулами глиадина, препятствующего переходу их в раствор, несмотря на большую способность к гидратации. Это взаимодействие обусловлено, по мнению авторов, водородными связями между соседними молекулами глиадина. Вода обладает способностью к образованию водородных связей с другими веществами, однако конкуренция воды с межмолекулярными водородными связями глиадина, по-видимому, недостаточно сильна и потому глиадин в воде только набухает, но не растворяется. Если же подкислить воду, то при рН ниже 4,0 глиадин начинает переходить в раствор. Это обусловлено появлением на молекулах глиадина небольших электрических зарядов, которые, будучи одноименными (положительными), способствуют ослаблению связи между соседними молекулами глиадина и последние начинают переходить в раствор. То же самое наблюдается при достаточном сдвиге реакции в щелочную сторону. Если же к кислому или щелочному раствору глиадина добавить немного нейтральной соли, увеличив ионную силу раствора до величины 0,05, то глиадин становится столь же нерастворимым, как и при нейтральной реакции. Ионы солей экранируют своими зарядами заряды белковых молекул, вследствие чего вновь восстанавливается исходное равновесие между белком и растворителем, при котором водородные межмолекулярные связи глиадина препятствуют переходу его в раствор. Предполагая, что высокое содержание амидных групп в глиадине может быть источником большого числа межмолекулярных водородных связей этого белка, Холм и Бриггс провели осторожное отщепление амидных групп с помощью слабого гидролиза глиадина по Виккери 0,008—0,04-нормальным раствором соляной кислоты. Пептидные связи белка при этом не были затронуты. Нейтрализованный после гидролиза раствор был диализован и белок выделен лиофилизацией. Отщепление 10—53% общего количества амидных групп белка сделало глиадин растворимым в воде при рН=7,0 (и выше) и ионной силе 0,10, что указывает на явное ослабление межмолекулярных сил, препятствовавших ранее переходу белка в раствор. В то же время при рН=3,8 и ионной силе 0,01 глиадин стал нерастворимым вследствие сдвига его изоэлектрической точки в кислую сторону, благодаря частичной замене амидных групп (СОNН2) карбоксильными (СООН). Это обстоятельство, наряду с уменьшением числа водородных связей, сыграло, несомненно, роль и в повышении растворимости глиадина при нейтральной и щелочной реакциях, так как прямые электрофоретические измерения показали, что частицы деамидированного глиадина заряжены отрицательно.