Эта увлекательная химия | страница 46

Таким же образом синтезируем вторую цепь, соединяем обе цепи, и искусственный инсулин готов! Не так просто и не так быстро, не правда ли? Да? работа требует терпения и времени.

Первичная структура белка фермента рибонуклеазы

Тем не менее в 1968 г. Мэрифилду удалось синтезировать сравнительно сложный белок — фермент рибонуклеазу. Он состоит из 124 аминокислот. Этот синтез включал 11931 стадию (подобных тем, что мы только что разобрали), он был проведен всего за три недели.

Присмотримся внимательно к формулам природных аминокислот (см. с. 76). У них много общего. Во-первых, во всех кислотах аминогруппа находится по отношению к карбоксилу в a-положении (т. е. разделены они только одним атомом углерода, к которому и прикреплены все остальные группировки). И второе — у всех аминокислот группы вокруг асимметрического атома углерода расположены одинаковым образом (L-конфигурация). Оба эти свойства структуры очень важны: только в этом случае полимерные молекулы, построенные из самых различных аминокислот (чередующихся притом самым причудливым образом), могут образовывать характерную для белков упорядоченную структуру. Эта структура- а-спираль, открытая Полингом и Кори в 1939 г., показана на рисунке. Молекулы белков укладываются в спирали так, что атомы углерода с карбонильным кислородом, асимметрические атомы углерода и атомы азота образуют остов этой спирали, а все остальные группы торчат в стороны от такого цилиндра.

α-Спираль — одна из возможных вторичных структур белковой молекулы. На один виток спирали приходится 3,6 аминокислотных остатка. Длина такого витка 0,54 нм

Между кислородом карбонильной группы и водородом аминогруппы возникает особая связь, называемая водородной. Эта связь гораздо слабее обычной химической связи, и одну водородную связь легко порвать. Но вдоль белковой цепи таких водородных связей десятки и сотни. Именно поэтому разрушить спиральную структуру белка не так-то легко.

Если смочить водой волос животного или человека, его можно растянуть примерно в два раза. Волос состоит из а-спирали белка кератина. Когда волос растягивают, водородные связи между витками спирали рвутся и спираль вытягивается в прямую нить. Молекулы воды помогают разорвать эти внутримолекулярные водородные связи, так как сами образуют такие связи с карбонильным кислородом белка (ведь в молекуле воды два атома водорода, способных образовать водородные связи, а кислород воды может завязать связь с атомами водорода аминогрупп.