Новости химической науки > Углеводы могут олигомеризоваться подобно белкам

Чтобы ферменты и другие белки, входящие в состав нашего организма, работали верно, часто бывает необходимо, чтобы несколько молекул белков объединились друг с другом в большую по размерам структуру.

До настоящего времени считалось, что цепи полисахаридов не могут принимать участие в такой сборке, однако исследователи из групп Томаса Хайнце (Thomas Heinze) из Университета Йены и Стефана Хардинга (Stephen E. Harding) из Университета Ноттингема продемонстрировали возможность их олигомеризации.

Исследователи продемонстрировали, как целлюлозоподобные полигликаны образуют агрегаты определенной формы из нескольких субъединиц.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201103026

При образовании четвертичной структуры белка его отдельные субъединицы связываются друг с другом не за счет прочных ковалентных связей, а за счет слабых межмолекулярных взаимодействий, агрегат может снова распасться на отдельные субъединицы при изменении условий. Ранее предполагалось, что сложные агрегаты полисахаридов никогда не демонстрирует подобное поведение – обратимое образование и разрушение сложных агрегатов полисахаридов, состоящих из отдельных субъединиц, ранее не наблюдалось.

Международная группа исследователей из Германии и Великобритании наблюдала полностью неожиданное явление – агрегацию полисахаридов в более сложные олигомеры, протекающую примерно также, как протекает агрегация белков. Исследователи изучали 6-дезокси-6-аминоцеллюлозы с помощью аналитического ультрацентрифугирования – обычного метода изучения высокомолекулярных биологически активных соединений. Благодаря высокой скорости вращения барабана ультрацентрифуги в ней создается поле центробежных сил, и происходит седиментация макромолекул, скорость седиментации зависит от их формы и молекулярной массы.

При проведении исследования было обнаружено, что в изучаемых образцах присутствовало до пяти различных частиц, при этом массы этих образцов были кратны массе углеводного мономера, демонстрируя, что эти частицы состояли из двух-пяти мономерных единиц. При разбавлении раствора агрегаты диссоциируют, демонстрируя обратимость олигомеризации мономеров.

Исследователи полагают, что 6-дезокси-6-аминоцеллюлозы могут взаимодействовать не только друг с другом, но и с рядом других биологически активных молекул. Это их свойство может найти применение в создании систем биологического распознавания, иммобилизации белков и ждругих аналитических приложениях.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201103026

метки статьи: #биохимия, #межмолекулярные взаимодействия, #молекулярная биология, #супрамолекулярная химия, #химия полимеров