химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

о используют аппроксимацию Леннард-Джонса с яг = 12. С учетом лондоновского члена для дисперсионных сил [45] это приводит к простому в вычислительном отношении потенциалу 6—12, пример которого приведен на рис. 3.1. Оба параметра, необходимых для определения этой функции, описаны в подписи к Рисунку. Потенциал на рис. 3.1 имеет минимум в отрицательной области при расстоянии Rm. Поэтому атомы слабо «связаны» на этом расстоянии (Е m— энергия притяжения).

Энергетические параметры могут быть определены из данных по кристаллическим структурам. Абсолютную величину параметров потенциала 6—12 Леннард-Джонса можно определить по контактным расстояниям и контактным энергиям в кристаллах малых молекул, которые следуют из данных рентгеноструктурного анали-За и, например, теплот сублимации. Эти же данные можно получить из экспериментов по рассеянию атомных и молекулярных пучков.

Примеры таких параметров даны в табл. 3.2. Различия между данными характеризуют величину возможных ошибок.

Как видно из табл. 3.2, доля энергии, приходящаяся на атомный контакт, очень мала. Однако количество контактов в белке велико. Например, при плотнейшей гексагональной упаковке одинаковых сфер каждая сфера образует контакты с 12 соседями. Поскольку контактные энергии складываются аддитивно, то общая энергия притяжения, приходящаяся на сферу, в этом случае в шесть раз больше энергии, приходящейся на один контакт.

3.2 Электростатические взаимодействия

Большинство ковалентно связанных атомов несет парциальные

заряды. Поскольку ковалентные связи между разными типами

атомов приводят к асимметричному распределению валентных

электронов, большинство атомов молекулы несет парциальные заряды. Парциальные заряды некоторых аминокислотных остатков

приведены в табл. 3.3. Поскольку суммарный заряд нейтральной

молекулы равен нулю, то она может быть аппроксимирована набором диполей или мультиполей. Эти мультиполи взаимодействуют

между собой по закону Кулона, как показано в табл. 3.4. Энергия

взаимодействия зависит от диэлектрической проницаемости к окружающей среды. Мы используем здесь величину F = 4, макроскопическую диэлектрическую проницаемость амидного полимера

[50]. Диэлектрическую проницаемость для микроскопических объектов рассчитать трудно, и используемые в расчетах значения е могут варьироваться от 1 до 5 [51]. ,

Примеры электростатических взаимодействий даны в табл 3.1. Внутренний (с = 4) солевой мостик между Lys и Asp имеет связывающую энергию около 5 ккал/моль. Две карбонильные группы

Таблица 3.4

Электростатические взаимодействия

и (3-структурах. Однако в (3-структурах соседние диполи антипа-раллельны и их поля на больших расстояниях компенсируют друг друга; в а-спиралях диполи располагаются линейно и также взаимно компенсируются, за исключением зарядов на обоих концах. Именно по этой причине антипараллельные спирали более выгодны, чем параллельные. Однако вклад электростатического взаимодействия даже в этом случае мал по сравнению с общей энергией взаимодействия между такими а-спиралями.

3.3 Потенциалы Ван-дер-Ваальса

Потенциалы включают отталкивание электронных оболочек, дисперсионные силы вандерваальсова притяжения и электростатические взаимодействия. Для удобства вычислений целесообразно объединить все три невалентные силы в одну простую потенциальную функцию (или силовое поле), которая традиционно называется потенциалом Ван-дер-Ваальса. Для этого необходимо еще более упростить представление об электростатическом взаимодействии. Прежде всего допускают, что контакты образуются только между ближайшими соседями и усредняют электростатические взаимодействия по всем относительным взаимным ориентациям, стерически допустимым для двух контактирующих групп: > С=0 и Н—

и т. д. Таким образом, результирующий вклад зависит только от расстояния между контактирующими группами. При таком упрощении вандерваальссв потенциал изотропен:

А В_ Qfj_

Он включает три параметра: Л и В, как показано на рис. 3.1, и произведение эффективных зарядов q^qj контактирующих атомов.

Эффективные заряды можно определить, исходя из парциальных зарядов отдельных атомов (табл. 3.3). Параметры А и В, описывающие отталкивание электронных облаков и дисперсионные силы, могут быть найдены изданных по кристаллической структуре [52]. Поскольку парциальные заряды удается рассчитать только с низкой точностью [53], Лифсон и сотр. [54] предприняли попытку получить их из данных по кристаллической структуре. Это было сделано путем одновременной вариации всех трех параметров потенциала 1—6—12 до получения наилучшего согласия с экспериментальными данными.

Потенциалы 6—12. При уточнении белковых структур с помощью процедуры минимизации энергии Левит [55] для удобства расчетов отказался от члена Я~г. Это привело к вандерваальсову потенциалу 6—12, который заметно отличается от потенциалов 6—12, описывающих только отталкивание электронных оболочек и дисперсионные силы притяжения (табл. 3.2). Примеры таких потенциалов даны в табл. 3.5. Отмети

страница 14
< 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
оформление президиума молодых розы и фрезии
купить радар-детекторы sho me
обучающие курсы на ландшафтного дизайнера
Интернет-магазин КНС Нева предлагает планшет на windows с доставкой в пределах Петербурга

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)