химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

олекул.

Глава 6 Предсказание

вторичной структуры по аминокислотной последовательности

В первом приближении вторичная структура сегмента цепи является функцией входящих в его состав аминокислот. Число известных аминокислотных последовательностей намного превышает число известных трехмерных структур (см., например, Атлас Дейхо-фа [20]). Поскольку в порядке расположения аминокислот заложена полная информация о структуре белка (разд. 1.2, а также работа [177]), то в принципе можно установить пространственное строение по аминокислотной последовательности без рентгеноструктурного анализа. Первым шагом в этом направлении могло бы послужить более тщательное исследование взаимосвязи между двумя низшими уровнями структурной организации белков (рис. 5.1), т. е. между аминокислотной последовательностью и вторичной структурой. Хотя такая организация и носит иерархический характер, однако иерархия здесь далеко не однозначна в том смысле, что образование вторичной структуры в данном сегменте полипептидной цепи зависит не только от аминокислотной последовательности сегмента, но и от влияния других сегментов, удаленных от исходного по цепи*.

* В таком аспекте рассматриваемая функциональная зависимость в известной мере сходна с преобразованием Фурье, в котором все точки основ-лого пространства вносят вклад в данную точку преобразованного пространства, и наоборот.

Первые данные о взаимосвязи получены на синтетических го-мополимерах. Первая корреляция между аминокислотной последовательностью и вторичной структурой была установлена Блоутом и сотр. [328]. На основе опытов с синтетическими гомополиме-рами — полипептидами, поли-Glu, поли-Lys и т. д., они исследовали способность к образованию и к нарушению а-спиральной структуры аминокислотных остатков семи типов (табл. 6.1). К спи-ралеобразующим были отнесены остатки, которые принимали а-спиральную конформацию, а к спираленарушающим — те, которые такую конформацию не принимали.

Дэвис [329] применил эти данные к нативным глобулярным белкам и обнаружил явную антикорреляцию между содержанием спиралей, найденным измерениями дисперсии оптического вращения (ДОВ) [330] и содержанием аминокислотных остатков (Ser — Val + + Cys + Thr + He). Как видно из табл. 6.1, первые три из них, по Блоуту и сотр. [328], являются спираленарушающими остатками. Остатки Thr и Не были выбраны в связи с их сходством соответственно с Ser и Val.

Таблица 6.1

Тенденция встраиваться в я-спиральа

Блоут и сотр., I960 [328] Котельчук и Шсрага. 1968 1363] Льюис и

сотр., 1970 [3G8] Робсон и Пэйн, 1971 [346] Чоу и Фасман, 1974 1340] ФинкельштеЙн и Птнцын, 1976 [371]

А Ala (H) Н 1 4-0,09 1,45 1 .08

С Cys с Н 1 -1-0,03 0,77 0,95

D Asp н С в —0,02 0,98 0,85

Е Glu н Н н +0,12 1,53 1,15

F Phe (Н) Н н +0,03 1,12 1,10

G Gly

в —0,05 0,53 0,55

Н His (Н) Н 1 +0,08 1,24 1,00

1 He (С) Н н +0,07 1,00 1,05

К Lys (Н) с 1 -0,03 1,07 1,15

L Leu н Н н +0,11 1,34 1,25

М Met н н н +0,10 1,20 1,15

N Asn (С) с I -0,4 0,73 0,85

Р Pro в — 0,59 —

Q Gin (Н) н 1 +0,07 1,17 0,95

R Arg (Н) н 1 +0,02 0,79 1,05

S Ser с с в —0,07 0,79 0,75

Т Thr (С) н 1 —0,0) 0,82 0,75

V Val с н I 0,04 1,14 0,95

W Trp (Н) с н +0,10 1,14 1,10

У Tyr (Н) с н —0,02 0.61 1,10

Корреляционный анализ расширяется по мере получения новых экспериментальных данных. Первоначальный успех Дэвиса стимулировал дальнейшие исследования корреляций в глобулярных белках. Однако перспективы таких работ оставались ограниченными до тех пор, пока оставалась малой экспериментальная основа, т. е. число известных трехмерных батковых структур. Поэтому ранние результаты Гуццо [331], Протеро [332], Хавенстина [333], Кука [334], Перити и сотр. [335], Данила [336] и Лоу и сотр. [337] представляют в основном исторический интерес. По мере расширения экспериментальной базы точность корреляции существенно улучшается.

а Эти свойства найдены по наблюдаемым частотам встречаемости. Аминокислотные остатки даиы в алфавитном порядке в соответствии с однобуквеннымн символами. Символы «Н»г «I» и «В» использованы для обозначения соответственно спиралеобразующих, индифферентных и нарушающих спираль. Буквой «С» обозначен беспорядочный клубок.

Предлагаемые корреляционные методы, или, как их обычно называют, «методы предсказания вторичной структуры по аминокислотной последовательности» (сокращенно «методы предсказания»), можно разбить на две категории: вероятностные и физико-химические. К первой категории относятся методы, устанавливающие закономерности исключительно на основе статистического анализа исходных рентгеноструктурных данных. Физико-химические методы используют дополнительно (или исключительно) иную структурную информацию. Очевидно, что различие между этими двумя категориями не может быть очень четким и возможны промежуточные случаи, отнесение которых к первой или второй категории произвольно.

В этой главе будут обсуждены все применяющиеся в настоящее время методы, поскольку ни один из современных подходов, по-видимому, не

страница 46
< 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
купить жёсткий диск 1 тб для компьютера внутренний
sumxk-l-25 (56)/d32
юношеский ревматоидный артрит
обвязка приточных систем

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
(23.11.2017)