Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 11

Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка — М.: Наука, 1996. — 480 c.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat21996.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 232 >> Следующая

Л. Полинг и Р. Кори рассмотрели конформации пептидных цепей в гемоглобине и миоглобине. Ранее Перутц и Кендрью установили, что эти белки содержат участки повышенной плотности, которые имеют очертания стержней [72, 73]. Они предположили, что стержни обладают той же структурой, что и а-кератин. Л. Полинг и Р. Кори приписали гемоглобину и миоглобину а-спиральное строение и высказали мысль, что такая конформация полипептидной цепи характерна и для других глобулярных белков, т.е. а-спираль имеет фундаментальное значение в пространственной организации белковых молекул.
В то время были получены первые рентгенограммы синтетических полипептидов: поли-у-метил- и поли-у-бензил-О-глутамата, и изучены их
23
дихроичные инфракрасные спектры. JI. Полинг и Р. Кори показали, что эти экспериментальные данные полностью отвечают а-спирали.
Подводя итог циклу работ Полинга и Кори, можно отметить следующее. 1. Были четко сформулированы геометрические требования к полипептидной цепи, в основу которых положены экспериментальные данные о геометрических параметрах амидов и простейших пептидов, водородной связи N—Н...О=С, а также представление об электронном строении пептидной группы, следующих из первых квантовохимических расчетов. 2. Для своего времени Полинг и Кори наиболее детально учитывали условия упаковки полипептидной цепи, считая стабильными те конформации, которые отвечали минимумам торсионных потенциалов. Тем самым косвенно учитывались невалентные взаимодействия атомов, так как торсионные потенциалы не противоречат атом-атом-ным потенциалам ван-дер-ваальсовых взаимодействий. 3. Для полипептидной цепи предложен ряд структур, среди которых выделены в качестве самых стабильных а-спираль и (3-складчатый лист. Позднее стали ясны причины уникальности этих структур. В а-спирали и (3-складчатом листе имеет место полная согласованность между всеми видами взаимодействий. Они являются оптимальными не только с точки зрения стопроцентной реализации пептидных водородных связей, на что прежде всего обращали внимание Полинг и Кори, но отвечают также наилучшим условиям невалентных взаимодействий атомов пептидного остова и минимумам торсионных потенциалов. Структуры Полинга и Кори удовлетворяли наблюдаемым картинам рентгеновской дифракции, поляризованным инфракрасным спектрам, равенству плотностей а- и (3-форм, объясняли эластичные свойства фибриллярных белков и полипептидов, т.е. обратимый а (3-переход; 4. JI. Полинг и Р. Кори, проанализировав опытный материал, касающийся пространственного строения белков и синтетических полипептидов, пришли к выводу об их структурной общности.
Таким образом, предположение, впервые высказанное Астбери, поддержанное Хаггинсом, а также Брэггом, Кендрью и Перутцем, о том, что структуры фибриллярных и глобулярных белков и синтетических полипептидов могут быть описаны с помощью ограниченного набора канонических форм-блоков, получило в работах Полинга и Кори подтверждение и дальнейшее развитие. Еще более укрепилось представление о водородной связи как о главном факторе, формирующем структуру белка.
Структуры Полинга и Кори, как отмечалось выше, удовлетворяли всем известным в то время экспериментальным данным, в частности рентгеновской дифракции. Однако этим же данным не противоречили и многие другие, ранее предложенные структуры. Интересно то обстоятельство, что сразу же после работ Полинга и Кори был обнаружен ряд новых экспериментальных фактов, которые согласовывались с предложенными ими моделями и противоречили всем остальным. Наиболее сильным доводом в пользу а-спирали явились наблюдение и интерпретация Перутцем меридионального рефлекса 1,5 А [74]. Первоначально
24
его открыл еще в 1943 г. И. Макаптур в рентгенограмме а-кератина [75]. Однако ни сам автор, ни другие исследователи не придали этому наблюдению серьезного значения. М. Перутц обнаружил такой рефлекс в дифракционных картинах многих синтетических полипептидов и a-форм фибриллярных белков. Рефлекс 1,5 А получается за счет дифракции ренгеновских лучей от плоскостей, проходящих перпендикулярно оси волокна через аминокислотные остатки, образующие спираль. Интервал чередования остатков, т.е. проекция каждого остатка на винтовую ось а-спирали 3,6, равен 1,5 А. Таким образом, этот рефлекс точно отвечает только а-спирали и никакой другой структуре. Он был найден в дифракционных картинах поли-у-метил- и поли-у-бензил-L-глутамата, а-кератина, миозина, тропомиозина, эпидермина и ряда других фибриллярных белков a-формы, а также гемоглобина и миоглобина.
Дальнейшее доказательство реализации а-спирали в синтетических полипептидах было получено У. Кокраном и Ф. Криком [76, 77]. Авторы развили общую теорию дифракции рентгеновских лучей на спиральных структурах. Она упростила количественные сравнения предсказанных и опытных данных и позволила получать непосредственно из наблюдаемой рентгенограммы значения спиральных параметров: п — число остатков на виток и h — высоту витка. Значения п и h, найденные авторами для иоли-у-бензил-А-глутамата, точно совпали с параметрами а-спирали (18 остатков в 5 витках протяженностью вдоль оси
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed