химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

н низкоэнергетический перешеек между областью вытянутой цепи (0, ф) = (—120°, -f-120°) и областью а-спирали (—60°, —60°). Такого мостика нет в модели жестких сфер, даже если использовать предельно малые контактные радиусы. Поскольку эта так называемая мостиковая область, согласно данным по кристаллическим белкам (рис. 2.4), отличается высокой заселенностью, она и в действительности легко доступна. Модель жестких сфер в этом случае приводит к ошибкам. Стерические затруднения между атомами и Hi+1 (рис. 2.3, а), возникающие при этих углах, компенсируются благодаря диполь-ди-польному взаимодействию, соответствующему слабой водородной связи. Подобные взаимодействия были найдены в кристаллах модельных соединений [35].

Пептидная связь обладает некоторой гибкостью. Конформацион-ные карты на рис. 2.3 и 2.5 построены в предположении жесткой пептидной связи, имеющей параметры Полинга — Кори (рис. 2.1,а). Дальнейшее уточнение модели требует введения потенциалов изменения валентных углов, длин связей и торсионного вращения вокруг пептидной связи. Это, естественно, делает конформационное пространство одного остатка многомерным, а любое непосредственное использование или исчерпывающее описание — затруднительным. Приведем для оценки отклонения, отвечающие увеличению потенциальной энергии на 1 ккал/моль:

отклонение валентного угла ~ 5°

отклонение длины связи —0,05А

отклонение торсионного угла ~ 12°

Кроме того, следует также учитывать выходы атомов из плоскости [36]. В принципе, гибкость можно учесть на двумерной энергетической карте, если допустить возможность всех гибких деформаций и в каждом случае рассчитать минимальную энергию для данной пары углов 0, ф. Отметим, что если принимать во внимание гибкость всех звеньев остова, его конформацию нельзя описать только значениями углов 0 и ф.

Таким образом, если пептидная связь обладает заметной гибкостью, то конформационная карта, построенная при фиксированных параметрах этой связи (рис. 2.5), может оказаться неточной в тех областях, которые отвечают слабым стерическим затруднениям, как, например, в областях, разрешенных только для Gly, поскольку их можно устранить небольшими отклонениями валентных и торсионных углов, а также длин связей. Этим объясняются те 5% случаев на рис. 2.4, в которых значения 0, г[з попадают в области, запрещенные, согласно модели жестких сфер, из-за сте-рического взаимодействия с Ср-атомом.

2.5 Цис- и траке-конфигурации

Одна из альтернатив должна быть универсальной. До сих пор

мы предполагали, что все пептидные связи находятся в транс-, а не в ijwc-конфигурации (рис. 2.1, в). Очевидно, что пептидный синтез на рибосомах стереоспецифичен и поэтому должен приводить либо к цис-, либо к транс-связям. В любом случае одна из альтернатив должна быть универсальной, иначе механизм синтеза и генетический код усложнились бы, что неблагоприятно с организационной точки зрения. Точно так же невыгодна и пост-трансляционная изомеризация, поскольку для этого потребовалось бы много специальных ферментов. Спонтанная изомеризация в процессе свертывания полипептидной цепи также невозможна, поскольку энергетический барьер между транс- и цис-конфигурация-ми составляет ~20 ккал/моль. Этот барьер ниже только для остатка Pro, для которого изменения геометрии пирролидинового цикла снижают барьер до 13 ккал/моль. В процессе свертывания остатки Pro могут претерпевать спонтанную изомеризацию (разд. 8.2). Энергетическое различие между цис- и транс-изомерами составляет ~2 ккал/моль в пользу транс-изомера; это различие меньше всего для Pro, поскольку для него переход от транс- к цис-изомеру приводит к замене контакта между атомами С" и C*_(-i всего лишь аналогичным контактом между атомами С* и d+i (рис. 1.1).

В глобулярных белках найдены несколько ц#с-пептидов. цис-Связи обнаружены во многих циклических пептидах, в особенности со стороны N-конца перед остатками Pro [37, 38]. В глобулярных белковых структурах обнаружено только несколько г^с-связей, например перед Рго-93 и Pro-114 в рибонуклеазе S [39], перед Рго-168 в субтилизине [40], перед Рго-116 в нуклеазе стафилококка \Е. Хазен, частное сообщение], перед Рго-8 и Рго-95 вариабельной цепи белка Бенс-Джонса [42] и между Ser-197 и Туг-198 в карбоксипептидазе-А [43]. Молекулы синтетического поли-L-Pro I содержат только цис-связи. Таким образом, из всех типов стандартных аминокислот Pro в наибольшей мере способствует образованию цис-свяш, что согласуется с энергетическими расчетами. Однако, как правило, цис-связн встречаются крайне редко.

В случае реализации полностью ц#с-белка конформационная свобода была бы чрезмерно ограничена. Если есть необходимость в одном универсальном изомере, то почему выбран транс-, а не цис-изомер? Убедительным аргументом в пользу транс-изомера служит строгое ограничение разрешенного конформационного пространства в полностью ^ис-полипептидной цепи. Для изолированного Са-атома стерические затруднения в случае цис- и транс-изомеров не отличаются. Однако для гипотетической по

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
дверные ручки ренз официальный сайт
купить навесной кател на отопление
экспресс курсы дизайнера интерьера в москве
дракула на льду в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)