химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

лностью ^«с-поли-2** пептидной цепи отталкивание между соседними боковыми цепями резко возрастает. Это показано на рис. 2.6 для поли-L-^uc-Ala. Цепь в этом случае образует резкие изгибы, сближая соседние Са-атомы.

Рамачандран и Сасисекхаран [29] попытались найти конформа-ции, разрешенные для такой цепи. В предположении модели жестких сфер с нормальными контактными радиусами они обнаружили только очень небольшую разрешенную область при (—155°, +105°). Даже для модели жестких сфер с радиусами, отвечающими нижним границам, разрешенная область оказалась очень малой, что можно видеть на рис. 2.3, б. В отличие от цепей, состоящих только из цис-пептидных групп, в случае /я/?а«с-конфигурации разрешенные кон-формационные состояния цепи оказываются достаточными для обРис. 2.6.

Поли-Ь-цйС-аланин. Углы (ф, Ф) отмечены значком х на рис. 2.3, б. Конфор-мация разрешена в предположении модели жестких сфер с контактными радиусами, отвечающими нижним границам (табл. 2.1).

разования множества глобулярных белков. С другой стороны, цепи со всеми mpawc-пептидными группами являются в меру жесткими, так что спонтанное свертывание не требует значительных усилий стягивания различных участков белка (разд. 3.5). Отметим в этой связи, что энергетическая предпочтительность в 2 ккал/моль транс-изомера по сравнению с цш>изомером не представляется существенной, поскольку цепь с пептидными группами в ^ис-конфигура-ции должна быть более жесткой и, следовательно, не требовать при формировании уникальной конформации белка такой же большой энергии связывания, как цепь с пептидными группами в транс-конфигурации.

Заключение

Пептидные связи синтезируются строго контролируемым путем на рибосомах. Они могут менять свою конфигурацию при довольно низких затратах свободной энергии. Это помогает организму быстро приспосабливаться к флуктуациям окружающей среды. Жесткость пептидной связи вносит существенный вклад в стабильность белка. Стабильность полипептидной цепи увеличивается в результате взаимодействий атомов основной цепи, а также атомов основной и боковых цепей. Геометрические условия удовлетворительно описываются с помощью карт потенциальной энергии, которые могут также учитывать гибкость основной цепи. шранс-Пеп-тидная связь имеет явные преимущества перед ^«с-связью, поскольку не вносит столь серьезных структурных ограничений, как цис-связь.

Глава 3

Взаимодействия, определяющие структуру

белка

Невалентные взаимодействия были открыты Ван-дер-Ваальсом (1873 г.), пытавшимся объяснить отклонение поведения реального газа от закона идеального газа. Взаимодействия между валентно-несвязанными атомами имеют огромное значение для биологических организмов; в частности, они ответственны за спонтанное свертывание полипептидных цепей и цепей нуклеиновых кислот, а также спонтанное образование мембран. Благодаря им происходит узнавание комплементарных молекулярных поверхностей («система ключ — замок») [44]).

Типы различных невалентных взаимодействий перечислены в табл. 3.1; их энергия на один-три порядка меньше по абсолютной

Таблица 3.1

Электростатическое взаимодействие

Водородная связь

Гидрофобные взаимодействия

—СОО

+

H3N6+ 5— 5— 5+

^>С=О...О=С<^

Лед ^О-Н.-.О/

Основная цепь белка

\n-h...o=

Боковая цепь Phe

+0,3 —32,4

3 При расчетах энергии электростатического взаиюдейгтвяя диэлектрическая проиицаемоств принята равной 4.

величине энергии ковалентного связывания. Величину невалентных взаимодействий трудно измерить и столь же трудно рассчитать. Кроме того, в стабилизацию белка важный вклад энтропийного характера вносит окружающая среда. Поэтому необходимо рассматривать систему в целом, учитывая белок и растворитель.

3.1 Дисперсионные силы и отталкивание электронных оболочек

Дисперсионные силы притяжения действуют между любыми парами атомов. Дисперсионные силы существуют между любой парой атомов, даже если они совершенно неполярны. Если представить атом осциллирующим диполем, то в паре атомов каждый диполь будет поляризовать соседний атом. В результате между атомами возникнет сила притяжения, энергия которой в первом приближении обратно пропорциональна шестой степени расстояния между ядрами атомов [45] и пропорциональна поляризуемостям атомов [46].

Поляризуемость входящего в молекулу атома анизотропна, в связи с чем дисперсионные силы зависят от ориентации фрагментов молекулы друг относительно друга. Однако поскольку влияние ориентации мало и его трудно измерить, то им обычно пренебрегают и считают дисперсионные силы изотропными.

Электронные оболочки валентно-несвязанных атомов взаимно отталкиваются. Силы дисперсионного притяжения между парой валентно-несвязанных атомов уравновешиваются отталкиванием электронных оболочек. Это отталкивание было аппроксимировано Леннард-Джонсом введением слагаемого, обратно пропорционального /п-й степени расстояния [47]. Слейтер [48] описал отталкивание экспоненциальной функцией, которая была модифицирована Букингемом [49] и носит его имя. В расчетах белков наиболее част

страница 13
< 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
холодильник ariston hbt 1181 3nfh не работает дисплей
ручки дверные скобы купить в москве
daikin fhq125b/rr125bw
аренда проекторов и экранов

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
(25.09.2017)