Оформление работы

К занятию:

1. Кратко законспектировать теоретические данные по лабораторной работе.

Во время занятия:

2. Описать этапы работы.

3. Зарисовать хроматограмму.

4. Описать результаты.

5. Сделать выводы.

Лабораторная работа № 8

Темы:	Гликопротеины и протеогликаны. Методы количественного определения углеводов
Цель работы:	Изучение структуры и свойств гликопротеинов на примере овальбумина. Освоение методов количественного определения углеводов в растворах

Оборудование и материалы:

• спектрофотометр SOLAR;

• кюветы полистирольные;

• термостат;

• центрифуга настольная;

• весы центрифужные;

• пробирки центрифужные;

• пипетки стеклянные на 1 мл и 5 мл;

• микропипетки автоматические;

• цилиндры мерные на 250 мл и 100 мл;

• пробирки стеклянные химические;

• штативы для пробирок;

• бумага фильтровальная;

• бумага миллиметровая;

• палочки стеклянные.

Реактивы:

• сульфат аммония ([NH₄]₂SO₄), насыщенный раствор;

• -нафтол, 0,1% спиртовой раствор;

• тимол, 1% спиртовой раствор;

• серная кислота (H₂SO₄), конц.;

• трихлоруксусная кислота (ТХУ), 3% раствор;

• орто-толуидиновый реактив;

• рабочий реагент для глюкозооксидазного метода (смесь ферментов: глюкозооксидаза, пероксидаза);

• глюкоза, стандартные растворы: 5,55 ммоль/л, 16,67ммоль/л, 16,00 ммоль/л;

• вода дистиллированная.

Теоретическая часть

Гликопротеины и протеогликаны

Природные соединения, в состав которых входят гетерополисахариды представлены, главным образом, гликопротеинами и гликозаминогликанами.

Гликопротеины – это белки, содержащие олигосахаридные (гликановые) цепи, ковалентно присое­диненные к полипептидной основе. Гликозаминогликаны, иначе их называют мукополисахаридами, представляют собой полисахариды, построен­ные из повторяющихся дисахаридных компонентов, которые обычно содержат аминосахара (глюкозамин или галактозамин в сульфированном или несу­льфированном виде) и уроновые кислоты (глюкуроновую или идуроновую). Они обычно ко­валентно связаны с белком; комплекс одного или бо­лее гликозаминогликанов с белком носит название протеогликана. Широкое распространение получил также термин гликоконъюгаты – обозначающий совокупность моле­кул, которые содержат углеводные цепи (одну или более), ковалентно связанные с липидом или белком. Сюда относят гликолипиды и уже упоминавшиеся гликопротеины и протеогликаны.

Гликопротеины

Гликопротеины в том или ином виде присутствуют у большинства орга­низмов – от бактерий до человека. Эта многочисленная группа модифицированных белков с различной структурой обладает в соответствии со строением и разнообразными функциями:

1. Структурная функция (компоненты клеточных стенок, коллаген, эластин, фибрины, костный матрикс);

2. «Смазочные» и защитные агенты (муцины, слизистые секреты);

3. Транспортная функция зависит от существования молекул способных переносить витамины, липиды, минералы и микроэлементы;

4. Иммунологические молекулы (иммуноглобулины, интерферон, антигены гистосовместимости, комплемент);

5. Гормоны (хорионический гонадотропин, тиреотропин);

6. Ферменты (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, гидролазы, факторы свертывания крови);

7. Места клеточных контактов/распознавания (клетка–клетка, вирус–клетка, бактерия–клетка, гормональные рецепторы);

8. Антифризные функции в крови у антарктических рыб;

9. Лектины.

Углеводная часть в молекулах гликопротеинов может составлять менее 1%, а может достигать 30% и более (в единицах массы). Ниже перечислены некоторые предполагаемые функции олиго­сахаридных цепей в составе гликопротеинов:

1. модулируют физико-химические свойства белков, такие, как ра­створимость, вязкость, заряд и денатурируемость;

2. осуществляют защиту белков от протеолиза внутри клетки и во внеклеточном пространстве (особенно это относится к ферментам пристеночного пищеварения энтероцитов);

3. влияют на протеолитический процессинг белков-предшественников с образованием продуктов меньшего размера;

4. участвуют в проявлении биологической активности, например, хорионического гонадотропина.

5. влияют на процессы проницаемости мембран, внутриклеточную миграцию, сортировку и секрецию;

6. влияют на различные стадии эмбрионального развития и процесс дифференцировки;

7. могут влиять на выбор мест метастазирования раковых клеток.

Между сахарами, образующими олиго- или полисахариды может возникать огромное ко­личество вариантов гликозидных связей. Например, три раз­личные гексозы могут соединяться друг с другом с образованием более 1000 различных трисахаридов. Конформация сахаров в олигосахаридных цепях ва­рьирует в зависимости от их связей и близости других молекул, с которыми олигосахариды могут взаи­модействовать. В связи с этим становится понятным, что в олигосахаридных цепях может быть закодирована значимая биологическая информация, зависящая от природы составляющих их сахаров, последовательности и способа их взаимодействия друг с другом и реальной пространственной конформации этих моносахаридов. В табл. 1 приведены структурные формулы (по Хеурсу) моносахаридов, которые могут встречаться в составе гликопротеинов.