химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

ает невыгодному изменению свободной энергии приблизительно на 4 ккал/моль. В принципе этот метод можно использовать для поиска зародышей свертывания; для этой цели необходимо выделить или синтезировать необходимые фрагменты поли пептидной цепи [454]. Стабильные фрагменты, которым соответствуют высокие значения /(» наиболее вероятно представляют нуклеации свертывания.

Такие нуклеации должны характеризоваться высокой степенью корреляции с соседними по цепи остатками (раздел 5.3), поскольку именно взаимодействия с ними повышают стабильность промежуточного продукта. Это явствует из формулы Флори для оценки вклада дисульфидных мостиков в энтропию цепи [455]:

ДЗц^ь = 0,75 • v - Д . 1гцл' + 3) (8.2)

где v —? число соединенных мостиками цепей (в два раза больше числа мостиков), п' — число статистических сегментов между мостиками, за которое в первом приближении [456] можно принять число остатков между мостиками.

Чем короче цепи между мостиками, тем меньше понижение энтропии при их образовании. Это понижение энтропии вызвано не химическими свойствами, а только уменьшением числа возможных конформаций при образовании дисульфидных связей. Формулу флори в связи с этим можно использовать для оценки понижения энтропии, необходимого для сближения двух элементов цепи.

Формула Флори количественно показывает, что сильная корреляция с соседними по цепи остатками выгодна. Как следует из уравнения (8.2), необходимое изменение энтропии тем меньше, чем короче цепь между сближаемыми элементами, т. е. чем сильнее корреляция с соседними остатками в соответствующем сегменте цепи.

И наоборот, энтропия активации ASjenb при переходе от несвернутой цепи к нативному состоянию с сильной корреляцией соседних

остатков намного меньше, чем А5^Спь перехода к нативному состоянию со слабой корреляцией. В соответствии с уравнением (3.2) меньшее значение ASjnb отвечает более низкому барьеру свободной энергии, а следовательно, и более стабильной структуре промежуточного состояния. Таким образом, для свертывания цепи в структуру с сильной корреляцией по соседним остаткам требуется намного' меньший вклад связывающей энергии и энтропии растворителя, чем? для перехода к структуре со слабой корреляцией. Сильная корреляция по соседним остаткам облегчает процесс свертывания и тем самым заметно увеличивает его скорость.

Вторичные структуры, например а-спирали и [3-слои, являются потенциальными зародышами свертывания, поскольку им свойственна большая связывающая энергия и сильная корреляция с соседними по цепи остатками. В связи с этим нужно отметить, что» при повторном свертывании BPTI первый стабильный дисульфидный мостик [451, 457] связывает Cys-ЗО р-складчатого листа с Cys-51 а-спирали. На этом участке наблюдается самая сильная корреляция по соседним остаткам (кратчайший сегмент между образующими мостик остатками) в нативной структуре (рис. 8.1).

8.4 Пути свертывания

Аналогично тому как шар скатывается с горы вниз до самой глубокой точки долины, так и полипептидная цепь свертывается в конформацию с наименьшей свободной энергией. В обоих случаях и шар, и полипептидная цепь следуют определенному пути и доходят до самой нижней, кинетически допустимой точки (локальный минимум), которая не обязательно отвечает абсолютно низшей точке (глобальный минимум). Вопрос заключается в том, проделывает ли шар (цепь) всегда один и тот же путь, после того как оставляет вершину горы (которую можно рассматривать как широкое плато, отвечающее большому числу конформаций несвернутой цепи), т. е. существует ли расщелина, направляющая шар на его пути вниз.

Дисульфидные связи — специфические индикаторы свертывания. Поиск такого пути представляет весьма трудную задачу, поскольку для этой цели необходимо охарактеризовать конформаций цепи в растворе. Все спектроскопические методы дают при описании свертывания цепи лишь самые общие результаты (круговой дихроизм, например, позволяет оценить количество а-спиралей, усредненное по всем имеющимся конформациям). Наиболее точную» хотя и ограниченную, информацию о структуре можно получить,, исследуя образование связей S—S, поскольку эти связи появляются только при соответствующей ориентации двух остатков Cys.

В настоящее время наиболее подходящим объектом для таких экспериментов является ингибитор трипсина поджелудочной железы быка (BPTI) [793]. BPTI — это небольшой белок известной структуры, содержащий 58 аминокислот в одной цепн и три дисульфидных мостнка. Для изучения образования связи S—S и ее перегруппировки в процессе свертывания существенно, чтобы реакции с учаСостояния и время

полужизни

при свертывании

II

19 мс ш

12 мкс

Путь свертывания и развертывания ТТ 30-51 - 30-51

UA; 5-U * UB: 5-38

Ш

IT 30-51 IIC: U-38

Рис. 8.1.

Ковалентные промежуточные состояния на пути свертывания бычьего панкреатического трнпсинового ингибитора (BPTI) [451, 793].

Обозначения пояснены в тексте. «Правильные» дисульфидные связи показаны в крайней рамке справа. В промежуточных, состояниях, например 1

страница 68
< 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
аренда экрана под проектор
Компания Ренессанс: купить лестницу из металла на второй этаж цена - качественно и быстро!
стул изо описание
В магазине KNSneva.ru Кобра купить - поставка техники в СПБ и города северо-запада России.

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
(09.12.2016)