химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

существует такой комбинации этих четырех углов, при которой возможно стерическое взаимодействие i-ro звена с (i + -f-2)-M. В этом смысле полипептидная цепь имеет ограниченную кооперативность и ближние взаимодействия в ней ограничены ближайшими соседями, что позволяет рассматривать порознь конформационные энергии для отдельных аминокислотных остатков [2]. Очевидно, что стерическая карта для данного остатка существенно зависит от природы входящего в него радикала R. Таким образом, можно считать, что взаимодействия в данной паре пептидных групп характерны для аминокислотного остатка, соединяющего эти группы. Соответствующие расчеты были впервые проведены Рамачандраном с сотрудниками [11]; в этой работе исследовался дипептид глицил-Ь-аланин. Иными словами, индийские ученые получили конформационную (стерическую) карту для аланина. Расчет проводился на основе простейшего предположения об атомах как о твердых сферах, характеризуемых ван-дер-ваальсовыми радиусами, которые находили из данных по межатомным расстояниям в молекулярных кристаллах В табл. 4.2 приведены нормальные расстояния между контактирующими атомами, чаще всего наблюдаемые в кристаллах, и минимальные расстояния, наблюдаемые лишь в немногих случаях.

Таблица 4.2 [2]

Контактные расстояния между атомами в полнпептндах

Пара атомов Обычное расстояние, А Минимальное расстояние, А Пара атомоз Обычное расстояние, А Минимальное расстояние, А

С...С 3,2 3,0 O...N 2,7 2,6

с...о 2,8 2,7 О...Н 2,4 2,2

С... N 2,9 2,8 N.. .N 2,7 2,6

С... н 2,4 2,2 N...H 2,4 2,2

о...о 2,8 2,7 н... н 2,0 1,9

Рассматривая потенциал твердых сфер, можно, очевидно, получить только разрешенные и запрещенные области значений ф и ф. На рис. 4.7 показаны результаты расчетов, проведенных в работе [11]. Сплошными линиями обведены области, разрешенные при обычных межатомных расстояниях, пунктирными — при минимальных расстояниях, ^приведенных во втором столбце табл. 4.2. На карте показаны конформаций правой и левой а-спиралей (ав и аь), параллельной и антипараллельной р-форм (РР И ра) полиглицина II и коллагена (К). Аналогичные карты были получены для ряда других аминокислотных остатков [4, 12, 13]. Естественно, что с увеличением размера радикала R область разрешенных значений углов ф, ф уменьшается.

Расчеты конформационных энергий проводятся с использованием более точных выражений для потенциалов. Потенциал слагается из эффекта скрещенных связей и эффекта ориентации (см. стр. 123). В общем виде он может быть записан в виде

V (ф, ар) = 42Ul (1-3 cos ф) + 'hV% (1 - 3 cos гр) + 2 V (rik) + Uc.

I, к

(4Л)

Потенциал U(rih) записывается либо в форме (3,10) (см. стр. 124), либо по Леннард-Джонсу

ik

.12 rik

ik

(4,2)

где dik и eik — соответствующие константы для пары атомов г, k. Uc характеризует кулоновское, электростатическое взаимодействие между соседними парами пептидных групп, определяемое

их большими дипольными моментами, достигающими 3,7 дебая (см. стр. 190).

Барьеры внутреннего вращения Jj\ и U\ находят из данных, полученных при исследовании модельных низкомолекулярных

Соединений. По-видимому, 0,48 <С V% <С 1,3 ккал/моль (0,48 — значение барьера для СН3—СО—ОН, 1,3 — для СН3—СО—О).

По оценке Скотта и Шераги [14] ?/$ даже меньше 0,2 ккал/моль, а по данным Брандта и Флори [10] — меньше 1,5 ккал/моль. Так

или иначе барьеры V% и V\ малы, заметно меньше, чем для углеводородов (стр. 123).

Притяжение несвязанных атомов, дающее отрицательный вклад в энергию U(rih), определяется ван-дер-ваальсовыми дисперсионными силами (см. § 4.3). Коэффициенты eik в (4,2) и соответствующие им коэффициенты К' в уравнении (3,10) (см. стр. 124) определяются поляризуемостями атомов и числами их внешних электронов [4]. В табл. 4.3 приведены константы, входящие в выражение для U(rik) (см. (4,2)).

Таблица 4.3 [4]

Константы потенциала Леннард-Джонса

Атомы eik, .

ккал1моль*к* (минимум), А 4

ккал(молЬ'АП

н... н 47 2,40 4,5

с... с 370 3,40 286

N...N 363 3,10 161

О...О 367 3,04 145

с...о 367 3,22 205

C...N 366 3,25 216

С... н 128 2,90 38

N...O 365 3,07 153

Н.. .О 124 2,72 25

H...N 125 2,75 27

Расчет энергии электростатического взаимодействия Uc затруднен тем, что неизвестно значение диэлектрической проницаемости е, фигурирующей в законе Кулона

(4,3)

i, k iR

где Ць. — заряды на i-x и k-x атомах. Если между взаимодействующими атомами нет других атомов цепи или молекул растворителя, то е определяется поляризуемостями взаимодействующих атомов и реактивным полем окружающей среды. На таких расстояниях е 3,5 [10]. Расчеты Uc были проведены с использованием парциальных зарядов атомов, подобранных таким образом, чтобы дать правильные значения дипольных моментов связей и пептидной группы в целом [15]. Поланд и Шерага прибегли для этой же цели к значениям а- и л.-электронных зарядов атомов, вычисленным методом молекулярных орбит (см. стр. ПО) [161.

Для атомов О и N, соединенных водородной связью, можно воспользоваться полуэмпирической функцией ?/в,с

страница 65
< 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
стильные букеты невест
Стулья DE
купить кухонные принадлежности
платные курсы по управлению и менеджменту в москве

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)