химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

а была определена для переноса в этанол или диоксан, где водородные связи не столь прочны, как во внутренней части белка. В случае белка внутренние водородные связи частично компенсируют это уменьшение и значения для более полярных боковых цепей, например Thr и Туг, находятся, как видно из рис. 1.8, ближе к прямой неполярных остатков. Таким образом, выигрыш в AGnepeHoc примерно одинаков для полярных и неполярных групп, а величина АСперенос приблизительно пропорциональна общей площади доступной (полярной и неполярной) поверхности с коэффициентом пропорциональности, равным 0,025 ккал/моль •

* А2.

Солевые мостики

В белках существует ограниченное число типов солевых мостиков. Солевые мостики встречаются во многих белках, например в гемоглобине [60] их образуют Lys-40 (а2-цепь)/а-карбоксшт His-146 (f^-цепь); в парвальбумине [61] — Glu-81/Arg-75; в химотрипсине [18] и в трипсине [62] — а-аммонийная группа Не-16/Asp-194. Энергию электростатического притяжения рассчитать для них легко; она составляет около 5 ккал/моль для соседних карбоксильной и аммонийной групп (табл. 3.1) в среде сди-электрической проницаемостью в — 4.

Вклад свободной энергии солевого мостика незначителен. Чтобы оценить вклад солевых мостиков в стабильность белка в растворителе, следует сравнить их электростатическую энергию с энергиями притяжения обоих зарядов к молекулам растворителя, которые по нашей системе подсчета включены в параметр ЯцеПь. В растворителе заряд притягивает окружающие диполи (молекул Н20) за счет электростатического монополь-дипольного взаимодействия. Поскольку соответствующая энергия намного превосходит энергию электростатического притяжения между ионами, результирующая величина ДЯцепь близка к нулю. Кроме того, стабильность зависит от свободной энергии [уравнение (3.1)], а не только от связывающей энергии, в связи с чем необходимо учитывать также изменение энтропии. Поскольку притягивающиеся диполи ориентированы вокруг заряда радиально, вокруг заряженной группы наблюдается более высокая упорядоченность воды — точно так же вокруг неполярной группы наблюдается более высокоупорядочен-ная квазикристаллическая структура воды. Вклад величины АЗраств, способствующей образованию солевого мостика, существен [15]. Результирующая общая свободная энергия AGnepeHoc» благоприятствующая образованию солевого мостика, составляет около 1 ккал/моль [60]. Удаление одного заряда из воды без образования солевого мостика полностью нарушает АСПерекос Поэтог му перенос отдельного заряда внутрь белка или в другие гидрофобные среды, например в мембраны, очень невыгоден при величине ДОперенос ПОрЯДКа 10 ККЭл/мОЛЬ.

3.6 Молекулярная^упаковка

Энергия водородных связей используется эффективно. После общего рассмотрения невалентных сил, способствующих стабильности свернутой полипептидной цепи, попытаемся оценить их действительную эффективность. Исследования белковых структур показывают, что около 90% всех внутренних полярных групп образуют водородные связи [17]. Это согласуется с большим содержанием вторичной структуры, наблюдающимся в белках (гл. 5), и показывает, что фактически именно на ее образование расходуется почти вся возможная энергия водородных связей.

Высокая плотность упаковки согласуется со значительной ролью дисперсионных сил. Об эффективности участия дисперсионных ?сил можно судить по плотности упаковки внутри белка, поскольку плотность упаковки отражает количество имеющихся контактов. Плотность упаковки определяется как отношение собственного объема молекулы (объем, заключенный внутри вандерваальсовой оболочки молекулы, который в свою очередь определяется вандер-ваальсовыми радиусами атомов на поверхности) к объему, реально занимаемому молекулой в пространстве. В кристаллах малых молекул реально занимаемый объем задается элементарной ячейкой, а объем молекулы внутри вандерваальсовой оболочки можно ?определить по координатам атомов в кристалле и их вандервааль-совым радиусам.

Чтобы определить общую плотность упаковки молекулы белка, вандерваальсов объем вытянутой цепи следует отнести к объему свернутой цепи, т. е. к объему молекулы нативного белка. Однако целесообразно вначале определить локальную плотность упаковки, которая в белке может варьировать в зависимости от определенных структурных особенностей. Интегрируя по всем локальным плотностям упаковки, можно затем получить среднюю плотность упаковки белка.

Полиэдр Вороного позволяет определить локальную плотность упаковки. Локальные плотности упаковки были впервые определены Ричардсом [63]. Для этой цели полипептидная цепь была разделена на небольшие атомные группы, такие, как метил, метилен, •амид, гидроксил, и другие, содержащие один более тяжелый атом и до трех атомов водорода. Ароматические циклы и гуанидиниевая группа Arg также рассматривались как отдельные группы. Из рентгеноструктурных данных были определены центры этих групп. Затем пространство было разбито на полиэдры Вороного, как показано на рис. 3.4. Локальная плотность упаковки при данном центре есть отнош

страница 19
< 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
emile henry купить
дхо интернет магазин
Всегда выгодно в KNSneva.ru - SYS-5018A-MLTN4 - доставка по Санкт-Петербургу и онлайн кредит "не выходя из дома" во всех городах северо-запада России!
банкетка агата купить 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
(21.01.2017)