Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Пример 16-3, Структура одноцепочечных полидезоксирибо-нуклеотидов. Обычно полидезоксирибонуклеотиды имеют такие же спектры, как рибоаналоги, за исключением того, что сила вращения намного меньше. Следовательно, эти структуры менее
спиральны и, возможно, в них меньше стэкинг-конформации *. Кроме того, присутствующая в рибозе и отсутствующая в дезок-сирибозе 2'-ОН-группа должна каким-то образом сказаться на форме спиральной структуры.
Пример 16-И. Структура РНК в рибосомах. Спектр ДОВ рибосом легко разделить на две части — спектр РНК и спектр белка, потому что эти два спектра наблюдаются в различных интервалах длин волн. Рассчитанная ДОВ РНК по существу такая же, как ДОВ рибосомной РНК, находящейся свободно в растворе, так что можно заключить, что, вероятно, РНК не претерпевает заметных конформационных изменений при сборке рибосомы. Это дает возможность предположить, что образование рибосомы происходит путем сборки белков на РНК-
Список литературы
Adler А. Fasman G. D., Optical Rotatory Dispersion as a Means of Determining Nucleic Acid Conformation, in “Methods in Enzymology”, vol. 12B, edited by L. Grossman and K- Moldave, Academic Press, 1967, pp. 268—302. Лучший из ранних обзоров.
Adler А. Greenfield N. Fasman G. D., Circular Dichroism and Optical Rotatory Dispersion of Proteins and Polypeptides, in “Methods in Enzymology”, vol. 27D, edited С. H. W. Hirs and S. N. Timasheff, Academic Press, 1973, pp. 675—735. Прекрасный современный обзор.
Brahms JS. Brahms, Circular Dicroism of Nucleic Acids, in “Fine Structure of Proteins and Nucleic Acids”, vol. 4, edited G. D. Fasman and S. N. Timasheff, Dekker, 1970, pp. 191—270. Прекрасный современный обзор.
Jirgenson В., Optical Rotatory Dispersion of Proteins and Other Macromolecules, Springer, 1969. Хороший обзор.
Kauzman W., Quantum Chemistry, Academic Press, 1957. Содержит как классическую, так и квантовомеханическую теорию оптической активности.
Mommaerts W. F. //., Ultraviolet Circular Dichroism in Nucleic Acid Structural Analysis, in “Methods in Enzymology”, vol. 12B, edited by L. Grossman and K. Moldave, Academic Press, 1967, pp. 302—329. Хорошее описание эксперимента и теории.
Задачи
16-1. На рис. 16-2 показано, как можно представить образование света, поляризованного по кругу вправо. Как нужно изменить рисунок, чтобы показать образование света, поляризованного по кругу влево? Эллиптически-поляри-зованного света?
* Это несколько упрощенное рассмотрение. Известно, например, что poly (dA) более устойчива к диоксану, вызывающему нарушение стэкинг-взаимодействий, чем poly (А). По мнению ряда авторов, различия в КД между полидезоксирибонуклеотидами и их рибоаналогами (иногда довольно существенные!) обусловлены скорее различной геометрией стэкиига в этих структурах.— Прим. перев.
16-2. Если имеются два вещества, спектры поглощения которых одинаковы, а кривые КД одинаковы во всем, за исключением того, что на одной кривой наблюдается положительный КД, а на другой — отрицательный, какое предположение можно сделать о структурной взаимосвязи этих веществ?
16-3. Структура белка была определена путем рентгеноструктурного анализа кристалла белка. Найдено, что он содержит 31% а-спирали, 58% P-структуры и 11% беспорядочного клубка. По данным КД, содержание а-спирали составляет 60%, p-структуры — 35% и беспорядочного клубка — 5%. Какое заключение о структуре вы можете сделать?
16-4. Нарисуйте ожидаемую и наблюдаемую кривые КД для белка из задачи 16-3.
16-5. Почему эффекты боковых групп аминокислот легче обнаружить с помощью КД, чем ДОВ?
16-6. Если для некоторого вещества наблюдается вращение, равное л/12 радиан, как вы можете удостовериться, что на самом деле оно не
4 —it радиан?
16-7. В области каких длин волн предполагали бы вы найти спектр КД тирозина в белке?
16-8. Известно, что этидийбромид интеркалирует между парами оснований ДНК. В результате связывания его происходит уменьшение силы вращения ДНК и возникновение ее для этидийбромида. Почему?
16-9. КД спектры нативной ДНК в 0,01 М NaCl и в 0,5 М NaCl отличаются мало. После кипячения ДНК (для ее денатурации) сила вращения существенно уменьшается. В каком растворителе уменьшение будет больше? Поясните. (Возможность ренатурации исключить.)
16-10. Спектры КД целого ряда фагов заметно отличаются от спектров свободной ДНК. Кроме того, спектры фагов отличаются один от другого. Какой вывод можно сделать о структуре ДНК в фагах?
16-11. Сила вращения олигонуклеотидов возрастает с увеличением числа нуклеотидных остатков приблизительно до 10; после этого изменения незначительны или их нет совсем. Объясните.
16-12. Спектры КД полиаминокислот не все одинаковы; они отличаются как силой вращения, так и Амакс. Перечислите некоторые факторы, которые являются причиной этого.
ГЛАВА
Ядерный магнитный резонанс
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — еще один спектроскопический метод, способный давать информацию о структуре биополимеров, о взаимодействиях между молекулами и о молекулярном движении. Особые преимущества этого метода состоят в том, что 1) теория развита достаточно хорошо, так что в принципе из спектров ЯМР можно в деталях определить расположение индивидуальных атомов в молекуле; 2) можно определить число и положение атомов водорода, локализация которых с помощью рентгеноструктурного анализа представляет собой сложную и трудоемкую процедуру, и 3) могут быть отдельно исследованы различные атомы (например, Н, N, С и PJ. ЯМР был очень успешно применен для определения структуры малых молекул (например, с молекулярным весом <500). Однако в случае макромолекул его возможности еще не реализованы из-за огромного числа спектральных линий, часто плохо разрешенных, больших трудностей в идентификации атома, дающего определенную линию, и ввиду значительного числа взаимодействий, в которых может участвовать каждый атом.
