химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

O 121

CNCa 123 N—Н ca_cP

Ca-H 0,100 0,154 0,107 CNH 123 HNCa 114 XCaY 109,5

и изменений длин связей) имеет гда«с-конформацию с нулевыми значениями углов поворота Ф, и ш (рис. 4.1).

Однако' такая конформация не является наиболее стабильной. Атомы Н иминных групп N—Н образуют водородные связи с атомами О карбонильных групп:

\с=о----Н—

(см. §4.3).

Нахождение наиболее устойчивой конформаций полипептидной цепи требу'ет минимизации ее полной энергии, включая энергию внутримолекулярных водородных связей.

Полинг и Кори определили наиболее устойчивые конформаций полипептидной цепи, основываясь на данных рентгеноструктур-них исследований и на рассмотрении плотной упаковки цепей с максимальным числом водородных связей. Таких конформаций три. Это, во-первых, а-спиралъ, показанная на рис. 4.2. Она характеризуется поворотом вокруг оси на 100° и перемещением вдоль оси на 0,15 нм на каждое пептидное звено. Соответственно на один полный виток спирали приходится 3,6 пептидной единицы и смещение вдоль оси на 0,54 нм. Водородные связи образованы между С=0-группой данной единицы и Н—N-группой четвертой предшествующей единицы. Такие связи реализуются между всеми аминокислотными остатками, за исключением пролила (Про), не содержащего N—Н-группы. a-Спираль может быть правой и левой. В первом случае Ф = 132°, г|> = 123°, во втором — Ф = 228°, = 237° (углы отсчитываются от плоской транс-конформаций цепи). Конформация a-спирали определяется,в частности, плоским расположением атомов —СО—NH—.

Вторая и третья конформаций с максимальным насыщением водородных связей — параллельная и антипараллельная ^-формы — показаны на рис. 4.3 и 4.4. Это конформаций уже не отдельной цепи, но совокупности цепей, образующих слоистую? структуру. Цепи в ^-формах не имеют плоского, тт?<шс-строения (рис. 4.5). В параллельной р-форме я4 —61°, -ф = 239°, в антипараллельной Ф = 380°, г{) = 325°.

Очень важна возможность образования fi-формы и в отдельной полипептидной цепи в результате ее систематических изгибов^ Схематическое изображение такой кросс-$-формы показано на рис. 4.6. В местах изгибов углы поворотов имеют значения, отличные от свойственных упорядоченным участкам.

Таким образом, водородные связи стабилизуют выделенные конформаций полипептидной (белковой) цепи в растворе. Выделенную конформацию принято называть вторичной структурой цепи. Наличие вторичной структуры, имеющей периодичность, означает сходство цепи с кристаллом: а-спираль подобна одномерному, а. fi-форма — двумерному кристаллу.

а- и fi-формы не единственные. В частности, фибриллярные белки (§ 4.9) обладают другими конформациями. Рассмотрим теперь зависимости энергий полипептидной цепи от углов внутреннего вращения Ф и \j? — так наVН

ф С , ф N 9

Рис. 4.1. Фрагмент белковой цепи

зываемые стерические карты, подобные геодезическим.

Конформационная энергия цепи определяется слабымрх взаимодействиями валентно несвязанных атомов. Вследствие плоского строения пептидной группы углы поворота Фи iro звена практически не зависят от углов Фi+^ г|^+1 соседнего звена. Если углы Фи варьируют в области значений, не запрещенных перекрыванием атомов пептидных групп, соединенных связями i-ro и (t+ 1)-го звеньев, и если одновременно варьируют углы Фг+i, i^+i, то не существует такой комбинации этих четырёх углов, при которой возможно стерическое взаимодействие i-ro звена с (?+2)-м. Тем самым полипептидная цепь имеет ограниченную

Рис. 4.3. Схема параллельной р-формы. Слева — отдельная цепь

кооперативность, ближние взаимодействия в ней ограничены ближайшими соседями. Это позволяет рассматривать порознь конформационные энергии для отдельных аминокислотных остатков. Стерическая карта для данного остатка существенно зависит от

Рис. 4.4. Схема антипараллельной (J-формы. Слева — отдельная цепь

природы его радикала R. Можно считать, что взаимодействия в данной паре пептидных групп характеризуют аминокислотный остаток, соединяющий эти группы, Рамачандран исследовал ди91

пептид глицил-?-аланин и получил конформационную (стериче-скую) карту для аланина. Расчет проводился на основе простейшего предположения об атомах как твердых сферах, имеющих ван-дер-ваальсовы радиусы, определяемые из данных по межатомным расстояниям в молекулярных кристаллах. В табл. 4.2:

Рис. 4.5. Структура полипептидной цепи в Рис. 4.6. Схема кросс-рр-форме формы

приведены эти расстояния, чаще всего наблюдаемые в кристаллах, и минимальные расстояния, наблюдаемые лишь в немногих случаях.

Пользуясь потенциалом твердых сфер, можно, очевидно, получить только разрешенные и запрещенные области значений ФТаблица 4.2. Контактные расстояния между атомами в полипептидах

Пара атомов Обычное расстояние, нм Минимальное расстояние, нм Пара атомов Обычное расстояние, нм Минимальное "расстояние, нм

С С 0,32 0,30 О N 0,27 0,26

С О 0,28 0,27 О Н 0,24 0,22

С N 0,29 0,28 N N 0,27 0,26

С н 0,24 0,22 N Н 0,24 0,22

О О 0,28 0,27 Н Н 0,20 0,19

страница 35
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение-установка и обслуживание кондиционеров в адыгее
Стул КЛМ Флоренция
курс декора
курсы массажа на курской

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
(06.12.2016)