химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

рования процесса свертывания. На начальной стадии учитывались четыре отмеченные на рисунке нуклеацни, каждая из которых включает три а-спирали. 6—результат моделирования свертывания цепи, отвечающий минимальному рассчитанному значению Д(?общ. в—модель молекулы многлобина по данным рентгеноструктурного анализа.

модействиям (разд. 3.5) крупных неполярных боковых цепей; предполагалось, что ни одна из заряженных боковых целей не находится внутри белка. Из большого числа полученных спиральных конструкций последующему анализу подвергнуты только 40 наиболее предпочтительных по энергии структур, попадающих в интервал 4 ккал/моль, считая от уровня, соответствовавшего форме с самой низкой свободной энергией. На последующих стадиях моделирования к этим нуклеациям присоединяли другие спирали и комбинировали структуры до тех пор, пока вся цепь не оказалась свернутой. Начиная с некоторой стадии, учитывали только такие конформаций, свободная энергия которых превышала минимальную не более чем на 4 ккал/моль. Эта процедура привела к 19 различным способам свертывания цепи. Как и ожидалось, расположение спиралей с минимальной свободной энергией (рис. 8,4, б) отвечало нативной структуре миоглобина (рис. 8.4, в). Однако различия вычисленных энергий для этой формы и структуры со следующей по величине свободной энергией составили всего 3%, что намного .меньше ожидаемой ошибки.

Рассматривая этот метод, необходимо сделать следующие замечания: а) метод применим только к белкам класса I (табл. 5.2), т. е. к белкам, состоящим преимущественно из а-спиралей; б) на начальной стадии расчета допускается существование крупных нуклеации, составляющих одну треть молекулы, хотя экспериментальные данные о таких нуклеациях пока отсутствуют; в) предполагалось, что в такие нуклеации входят соседние по цепи спирали, что отвечает низкой энтропии цепи и наличию сильной корреляции по соседним остаткам (разд. 8.3); г) считалось, что нативная структура свертывается прямым путем: все промежуточные структуры отбрасывались как неспособные к перегруппировке. Последнее предположение находится в противоречии с опытами по белкам, содержащим дисульфидные связи, которые выявили существование промежуточных форм с геометрией, существенно отличающейся от нативной (рис. 8.1). Однако процесс свертывания апомиоглобина происходит намного быстрее, и поэтому можно предположить его большую направленность по сравнению со свертыванием днсульфидсодержащих белков (разд. 8.2).

В BPTI и парвальбумине свертывание упрощенной цепи производилось путем спуска по градиенту энергии. Несколько иной метод был использован для моделирования свертывания цепи BPTI [30, 404] и парвальбумина [471]. В этом случае полипептидная цепь рассматривалась более детально, чем при моделировании апомиоглобина, однако аппроксимация оставалась грубой, поскольку в качестве независимой переменной использовался только угол вращения вокруг виртуальной связи Са—Са (рис. 7.10). Виртуальный валентный угол при Са-атоме считался функцией торсионного Са-угла; боковые цепи были заданы жесткими сферами (рис. 7.10).

Это упрощение снизило число независимых параметров до 1 на остаток.

Моделирование процесса свертывания было начато с цепи, имеющей вытянутую квазибеспорядочную конформацию; исключение было сделано для нативных а-слиралей, которые считались уже сформированными. Затем выполнялся спуск по градиенту свободной энергии. Кинетическая энергия цепи в этом процессе не принималась во внимание. Для учета температурных флуктуации (разд. 8.1) необходимо «встряхивать» цель через короткие интервалы времени. Поскольку это заняло бы слишком много машинного времени, «возбуждение» цепи проводили, только если она попадала в минимум энергии, с тем чтобы вывести ее из возможного локального минимума. В отличие от расчетов апомиоглобина в этом методе рассматриваются как гидрофобные силы, так и связывающая энергия. Кроме того, не производилось фиксации каких-либо субансамблей и допускались непрерывные перегруппировки во всех частях цепи. В результате было показано, что с вероятностью 50% цепь BPTI свертывается в нативную конформацию со среднеквадратичным отклонением Са-атома около 6 А. Однако даже самые лучшие результаты привели к неправильной топологии р-структуры, за что и были подвергнуты критике [801]. Следует отметить, что это моделирование не учитывало специфического образования дисульфидных связей, происходящего в процессе свертывания BPTI (рис. 8.1). Использование этой информации может оказаться полезным в дальнейших исследованиях. Однако экспериментальные данные по ренатурации дисульфидсодержащих белков показывают, что путь свертывания таких белков может быть значительно сложнее свертывания других белков (см. с. 189), в связи с чем дисульфидсо держащие белки являются, по-видимому, не самыми удачными объектами для развития теоретического анализа.

В случае парвальбумина [471 ], а-спирального белка класса I (табл. 5.2), моделирование свертывания оказалось менее успешным. Отчасти это можно объяснить тем, что не

страница 72
< 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
можно ли сделать макет банера в фотошопе
Citizen Eco-Drive AW1231-58B
выравнивание крыши от вмятины цена электросталь
курсы логистики при мади

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
(03.12.2016)