Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кантон Ч. -> "Биофизическая химия. Том 2" -> 37

Биофизическая химия. Том 2 - Кантон Ч.

Кантон Ч., Шиммер П. Биофизическая химия. Том 2 — М.: Мир, 1984. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): biofizicheskayahimiya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 242 >> Следующая

димеры имеют фактически одинаковые результирующие спектры, хотя отдельные
их компоненты значительно различаются. Заметим также,что в спектре
поглощения первого из упомянутых димеров интенсивность одной из полос
очень мала. [I.Tinoco, Jr., C.R.Canior, Methods Biochem. Anal., 18, 81
(1970).]
Однако в действительности ситуация оказывается намного сложнее. Каждый
мономер обладает более чем одной полосой поглощения. Поэтому нужно
вычислять как магнитноэлектрический, так и экситонный члены, которые
учитывают взаимосвязь между каждой полосой одного мономера и всеми
полосами других мономеров. Наиболее простым случаем, представляющим
реальный биологический интерес, является КД полипептидов. Боковые группы
такой молекулы, как поли-I.-аланин, вносят лишь малый вклад в ее
оптические свойства. Поэтому при анализе КД в ближней УФ-области можно
учитывать только 7г - 7г*- ип - 7г*-переходы в полипептиде. На рис. 8.8
представлены результаты такого расчета и полученный эспериментально
спектр КД а-спирального поли-Ь-аланина. Хоро-
РИС. 8.7. Шесть различных конфигураций димера, состоящего из двух
одинаковых хромофоров, и соответствующие силы диполя и силы вращения. При
вычислении силы вращения учитывался лишь член (8.19д). А, Б, В. Оба
момента переходов параллельны плоскости у - г и,значит, перпендикулярны
прямой (R), соединяющей хромофоры. Г, Д, Е. Хромофоры не образуют
параллельные стопки. Во всех случаях частота соответствующей полосы в
спектре мономера лежит точно посередине между частотами полос димера.
[1.Tinoco, Jr., Radiation Res., 20, 133 (1963).]
ДРУГИЕ ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
77
РИС. 8.8. Спектры КД поли-Ь-аланина в а-спиральной конформации. Сплош ная
кривая - экспериментально полученный спектр, штриховая - расчетный.
[R.W.Woody, J.Chem. Phys., 49, 4797 (1968).]
190
210 К , нм
230
шее соответствие теоретической и экспериментальной кривых демонстрирует
те большие потенциальные возможности, которые дает использование данных
по оптической активности при конформационном анализе.
ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОПТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ БЕЛКОВ
Квантовомеханический анализ спектров КД большинства биополимеров сопряжен
с большими трудностями. Такие хромофоры, как азотистые основания
нуклеиновых кислот и ароматические аминокислоты, гораздо сложнее
пептидной группы. Здесь необходимо учитывать значительно большее число
электронных состояний, моменты переходов для которых (а значит,
поляризация и интенсивность) редко бывают известны с достаточной
точностью. Тем не менее значительный по объему экспериментальный
материал, накопленный при изучении оптической активности полипептидов,
белков и нуклеиновых
78
ГЛАВА 8
Х.нм
РИС. 8.9. Спектры КД а-спирали (/), 0-слоя (1Г) и беспорядочной структуры
(III), полученные на основании спектров белков с известной трехмерной
структурой методом Ветлауфера. [V.P.Saxena, D.B.Wetlaufer, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 66, 969(1971).]
кислот, вместе с данными о трехмерной структуре многих биомолекул дали
возможность развить целый ряд подходов, позволяющих предсказывать и
анализировать оптические свойства не столь полно исследованных систем. Мы
рассмотрим белки и нуклеиновые кислоты по отдельности, поскольку методы,
наиболее успешно применяющиеся для исследования этих двух классов
веществ, несколько различаются.
В случае белков главной целью измерений спектров КД и ДОВ является
определение содержания вторичных структур разных типов. Если доля
ароматических аминокислот в белке не очень велика, его оптическая
активность в области от 190 до 230 нм определяется главным образом
полипептидным остовом. Многочисленные эксперименты показали, что по
крайней мере качественно природа алифатических боковых групп не влияет
заметно на спектр КД в этой области. Следовательно, в первом приближении
белковую молекулу можно рассматривать просто как линейную комбинацию
участков остова, находящихся в конформациях а-спирали, (3-слоя и
беспорядочной структуры. КД этих структур можно оценить по результатам
измерения КД гомополипептидов известной конформации. Такой набор
"базисных" спектров приведен на рис. 8.9. Если содержание структур разных
типов (xQ, хр> Хг) для данного белка известно, то можно вычислить КД при
каждой длине волны, просуммировав соответствующие вклады:
[0(A)] = + Z/j[0/j(A)] + /ЛОМЯ
(8.21)
ДРУГИЕ ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
79
где [0J, [0е] и [0Г] - КД полипептидов, находящихся в указанных
конформациях. Такое же выражение справедливо и для ДОВ.
На практике гораздо чаще по спектру КД пытаются определить ха, Хр и Хг>
т-е- провести приближенный анализ вторичной структуры белка. Для этого
проводят измерения при нескольких длинах волн (X,) и решают систему
уравнений вида (8.21). Минимально необходимое число длин волн равно трем,
но лучше использовать гораздо больший набор X, и применять метод
наименьших квадратов или какую-либо иную статистическую процедуру для
получения наиболее надежных значений долей каждого из типов вторичных
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 242 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed