Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 113

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 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 232 >> Следующая

Что касается гидрофобных взаимодействий, о которых еще придется говорить, то следует отметить, что многочисленные исследования в течение последних десятилетий не привели к заметному прогрессу как в понимании этого явления, так и его использовании для решения прикладных задач [60]. Концепция Козмана и по сей день остается чисто феноменологической. На ее основе так и не удалось создать количественной теории, которая хотя бы в малой степени обладала предсказательной силой в оценке роли гидрофобного эффекта в структурной организации молекул белка.
Глава 8
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР БЕЛКОВ
В большинстве работ эмпирические правила выводятся путем статистического анализа белков известного пространственного строения. В ряде других исследований привлекаются также термодинамические функции перехода спираль-клубок синтетических полипептидов, используются атомные модели, стереохимические правила и данные различных физико-химических методов; есть работы, в которых эмпирический подход сочетается с расчетом упрощенных моделей белковой цепи. Таким образом, методологической основой рассматриваемого круга исследований служат статистический анализ, стереохимия и равновесная термодинамика.
243
В этой главе в хронологическом порядке рассмотрены исследования эмпирического подхода, в которых пытаются предсказывать вторичные структуры по аминокислотной последовательности и выработать правила свертывания белковой цепи на локальных участках.
8.1. АЛГОРИТМЫ ПРЕДСКАЗАНИЯ ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР
Впервые А. Гуццо в 1965 г. использовал для предсказания конформационных состояний аминокислотных остатков статистический анализ из распределения в спиральных и неспиральных областях миоглобина и а- и (3-цепей гемоглобина [61]. Выполненная им классификация остатков на стабилизирующие и дестабилизирующие а-спирали противоречила конформационной гипотезе Блоута и соавт. [62]. И. Протеро [63], используя также статистический подход, но на большем экспериментальном материале, показал, что правило Г’уццо приводит к ошибочным выводам для ряда белков, и сформулировал свои критерии образования спиральных сегментов.
Б. Хэвстин [64] рассмотрел корреляцию между аминокислотным составом и степенью спиральности у 40 белков, определенной по параметру Ь0 в уравнении Моффита-Янга. Полученные данные согласовывались с гипотезой Блоута и предположением Кендрью о разрушающем влиянии на а-спираль остатков Ser и Thr, хотя четкой зависимости обнаружено не было. Б. Хэвстин высказал предположение о том, что генетический код задает нативную конформацию белка, т.е. компоновку третичной структуры из вторичных, регулярных форм, путем локализации в последовательности остатков Ser и Thr, а также Pro и Cys для прерывания а-спирали.
П. Перитти и соавт. [65] проанализировали частоту появления в спиральных и неспиральных областях миоглобина пар остатков, разделенных 0, 1,...,5 остатками. Интересный и новый момент в этом исследовании заключался в предположении, что влияние данного остатка на стабильность а-спирали определяется не только его собственной природой, но и характером соседних остатков в последовательности.
Предсказательный алгоритм М. Шиффера и А. Эдмундсона также основан на предположении о важности взаимодействий между соседними остатками по цепи [66]. Авторы посчитали, что для стабилизации а-спирали наиболее существенна природа остатков в положениях п, п±3 и п±4, при которых они оказываются сближенными. Впервые это было отмечено Б. Лоу и Дж. Эдсаллом [67]. М. Шиффер и А. Эдмундсон, основываясь только на данных по трем белкам (миоглобин, гемоглобин и лизоцим), показали, что находящиеся в положениях п, п±3 и п±4 неполярные остатки группируются на одном краю спирали и тем самым обеспечивают как устойчивость самих спиральных сегментов, так и образование благоприятных межспираль-ных контактов путем создания гидрофобных ядер.
244
Д. Кук в 1967 г. [68] рассмотрел частоты появления остатков на разных участках а-спирали и пришел к заключению, что отрицательно заряженные аспарагиновая и глутаминовая кислоты и треонин встречаются преимущественно на N-концах, а положительно заряженные лизин, аргинин и гистидин - на С-концах а-спирали. Б. Jloy и соавт. [69] исходили из предположения, что формирование а-спирали является кооперативным процессом, который определяется взаимодействием ближайших остатков белковой цепи. В связи с этим спиралеобразующая тенденция отнесена авторами не к отдельным остаткам, а к определенным последовательностям.
В табл. II.2 приведены результаты рассмотренных выше исследований а-спирального содержания, основанных на статистической обработке данных нескольких белков. Сопоставление экспериментальных и теоретических данных свидетельствует о чрезвычайно малой предсказательной силе первых эмпирических корреляций. Можно было, однако, полагать, что это связано с недостаточным для корректной статистической обработки количеством белков с известной пространственной структурой.
Предыдущая << 1 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed