химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

округ пептидной связи С—N, соединяющей соседние пептидные единицы, обозначается со. В вытянутой граясконформации он также равен нулю.

Однако такая конформация не является наиболее стабильной. Между атомами кислорода карбонильных групп С = 0 и атомами водорода иминных групп N—Н образуются водородные связи (см. ниже § 4.3) с энергией около 5 ккал/моль:

Нахождение наиболее устойчивой конформации полипептидной цепи требует минимизации ее полной энергии, включая энергию внутримолекулярных водородных связей.

Не проводя количественной минимизации энергии, Полинг и Кори определили наиболее устойчивые конформации полипептидной цепи, основываясь на данных рентгеноструктурных исследований пептидных группировок и на теоретическом рассмотрении плотной упаковки цепей с максимальным числом водородных связей [5, 6]. Таких конформации три.

Наибольшее значение имеет конформация а-спирали, показанная- на рис. 4.1. Эта спираль характеризуется поворотом

вокруг оси на 100° и перемещением вдоль оси на 1,5 А на каждую пептидную единицу. Соответственно на один полный виток спирали приходится 3,6 пептидной единицы и смещение вдоль оси на 5,4 А. Водородные связи соединяют карбонильную группу

данной единицы с иминной группой, принадлежащей четвертой предшествующей единице. Все группы С == О и N — Н, за исключением конечных, соединены водородными связями. Структура весьма компактна и, в принципе, может быть постррена из любых аминокислотных остатков, за исключением пролила, не содержащего группы N—Н и поэтому не образующего водородной связи.

а-спираль может быть закручена вправо и влево. В первом случае ф — = 132°, \h=123°, во втором случае ф = 228°, — 237° (углы отчитываются от плоского транс-положения цепи). Пептидные группы —СО—NH— сохраняют в а-спирали свою плоскую структуру. Именно это обстоятельство и является одним из определяющих а-спиральную конформацию.

Другие конформаций с максимальным насыщением водородных связей —

параллельная и антипараллельная рформы — показаны на рис. 4.2 и 4.3.

Это упорядоченные конформаций уже

не отдельной цепи, но совокупности

? цепей, образующей слоистую струкРис. 4.1. Схематическое ™ ' ЦеПИ В изображение а-спирали. не имеют плоского, транс-строения

(рис. 4.4). В параллельной конформаций ф = 6Г, ар = 239°, в антипараллельной ф = 380°, \j> = = 325°.

(3-форма может реализоваться и в отдельной полипептидной цепи в результате ее систематических изгибов. Схематическое изображение такой кросс $-формы показано на рис. 4.5. Очевидно, что в местах изгибов углы внутреннего вращения имеют значения, отличные от углов, свойственных упорядоченным участкам.

Существенная особенность полипептидной цепи состоит в стабилизации выделенной конформаций в растворе водородными связями. Как уже сказано, отбор одного ротамера обычной макромолекулы происходит в кристаллическом полимере, содержа* щем множество макромолекул (см. стр. 125). В этом смысле а-спираль и кросс р-форма подобны кристаллам — соответственно одномерному и двумерному.

Н

образует либо реформу, либо форму II, в которой все полипептидные цепи параллельны друг другу и каждая из них обладает

а- и р-формы — важнейшие, но не единственные конформаций полипептидных цепей. Полиаминокислота полиглицин

Рис. 4.5. Схематическое изображение кросс 6-формы.

R

Рис. 4.4. Общая структура полипептидной цепи в р-форме.

винтовой осью третьего порядка. Переход от одной пептидной единицы к соседней осуществляется продольными перемещением на 3,1 А и поворотом вокруг оси спирали на 120°. Цепи уложены в гексагональную структуру, каждая цепь соединена с шестью соседними водородными связями. Эти особенности структуры были установлены Криком и Ричем методом рентгенографии [7]. Строение кристаллического полиглицина II показано на рис. 4.6 [7, 8]. Такой структуре отвечают углы ф ~ 100° и г|э = 330°. Особое строение полиглицина определяется тем, что глицил, в отличие от всех остальных аминокислотных остатков, не содержит объемистых радикалов R.

С другими специфическими конформациями полипептидных цепей приходится встречаться при исследовании фибриллярных (волокнистых) белков (см. ниже § 4.11).

Конформацию белковой цепи как целого или некоторого ее участка принято называть вторичной структурой.

Рассмотрим зависимости энергии полипептидной цепи от углов внутреннего вращения ф и образующие так называемые стерические карты [2, 4, 9].

j 1—.—I 1

Рис. 4.6. Кристаллическая структура полиглицина II.

Конформационная энергия цепи определяется взаимодействием химически несвязанных атомов. Особенность полипептидной цепи, обусловливаемая плоским строением пептидной группы, состоит в том, что углы поворота фи $>i данного 1-го звена практически не зависят от значений углов ih,_! соседнего звена (пептидной группы) [2, 10]. Если углы фи варьируют в области значений, не запрещенных стерическим перекрыванием атомов пептидных групп, соединенных связями 1-го и (?+ 1)-го звена, и если одновременно варьируют углы фш, то не

страница 64
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
купить капинос для плитки
Барные стулья для гостиной DIK
вытяжка порогов на авто без покраски г наводвинске адрес
вентус nvs-65-v

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)