Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Фибриллярные белки
Перманентная завивка волос - пример биохимической технологии

Мы уже знаем, что а-кератины при нагревании в увлажненном состоянии могут растягиваться и принимать ß-конформацию, но при остывании они самопроизвольно возвращаются в а-спиральную конформацию. Это происходит вследствие того, что в а-кератинах R-группы в среднем крупнее, чем в ß-кератинах, и потому ß-конформация а-кератинов оказывается неустойчивой. Это свойство а-кератинов наряду с высоким содержанием в них дисульфидных поперечных связей лежит в основе перманентной завивки волос (рис. 7-11). Сначала волосы накручивают на специальные трубочки (бигуди), чтобы придать им нужную форму, а затем смачивают их раствором восстанавливающего агента (обычно для этой цели используют соединение, содержащее тиоловую, или сульфгидрильную, группу) и прогревают. Восстанавливающий агент разрывает поперечные дисульфидные связи, восстанавливая цистин, который при этом превращается в два остатка цистеина - по одному в каждой цепи. Нагревание увлажненных волос приводит к разрушению водородных связей, вследствие чего а-спиральная структура полипептидных цепей в кератине волос раскручивается и цепи растягиваются. Через некоторое время восстанавливающий раствор смывают и волосы обрабатывают окисляющим агентом, который способствует образованию новых дисульфидных связей между ближайшими парами остатков цистеина в соседних полипептидных цепях, но это уже не те пары, которые были соединены друг с другом в необработанном белке. После промывки и остывания волос полипептидные цепи вновь приобретают а-спиральную конформацию; однако теперь волосы образуют вьющиеся пряди желаемой формы, стабилизированные новыми дисульфидными поперечными связями, которые обеспечивают дополнительное скручивание или изгибание пучков а-спиралей в соответствии с формой прядей.

Рис. 7-11. Последовательные стадии перманентной завивки волос. А. В прямом волосе а-спиральные витки кератина выстроены в одну прямую линию и стабилизированы поперечными дисульфидными связями. Б. Для того чтобы сделать волосы вьющимися, поперечные связи разрушают восстанавливающим агентом, под действием которого дисульфидные связи цистина превращаются в тиоловые группы остатков цистеина, расположенных в двух соседних цепях. В. Волосы механически изгибают, накручивая их на специальные трубочки. При изгибании полипептидных цепей соответствующие друг другу тиоловые группы смещаются. Г. При окислении —SH-групп возникают новые поперечные цистиновые связи; они и делают образовавшиеся завитки волос «перманентными».