Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 152

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 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 232 >> Следующая

Аналогичная задача, отвечающая второй стадии комбинированного метода, решалась еще в 1975 г. А. Бэржесом и Г. Шерагой [139] на примере панкреатического трипсинового ингибитора, где также отнесения конформационных состояний остатков были сделаны не с помощью эмпирических корреляций, а на основе кристаллографической структуры молекул. Оказалось, что рассчитанная с использованием такого идеального алгоритма предсказания, каким является эксперимент, конформация белка даже отдаленно не напоминала его нативную структуру (подробнее см. раздел 8.3).
Таким образом, попытки уложить вторичные структуры в супервторичные и получить грубое приближение нативной конформации белка (второй этап комбинированного подхода), полагая успешно проведенным первый этап и считая известными не только а-спирали и 3-структуры, но даже конформационные состояния всех остатков в цепи, сталкиваются с непреодолимыми трудностями. Они возникают из-за сложного профиля многомерной потенциальной поверхности белковой глобулы, обусловливающей невозможность (если следовать предложенным Ф. Коэном, М. Стернбергом и У. Тейлором путем) определения структуры, отвечающей глобальному минимуму энергии. Цель не может быть достигнута и на третьем этапе, при использовании найденных ранее структур в качестве нулевых приближений для сверхупрощенных моделей. Вывод о несостоятельности таких моделей детально обосновывается в главе 10.
Развитый в работах Ф. Коэна, М. Стернберга и соавторов подход не опирается на общую физическую теорию и единый метод расчета, устанавливающие прямые логические и количественные связи между аминокислотной последовательностью белка и координатами атомов нативной конформации молекулы [261—263, 269—274]. Каждая стадия комбинированного подхода следует своим эмпирическим правилам, корреляционным соотношениям, предсказательным алгоритмам и методологическим приемам. Объединяющим и усложняющим все его составные части началом служит традиционное, сложившееся еще в 1950-е годы, представление о пространственной организации белковой глобулы в виде ансамбля регулярных, вторичных структур (концепция Полинга и Кори) с внутренним гидрофобным ядром и внешней
320
гидрофильной оболочкой (концепция Козмана). Подход к предсказанию трехмерных структур ограничен кругом белков, обладающих значительным содержанием а-спиралей и В-складчатых листов. Но и здесь он не является, как в отношении геометрии белковой молекулы, так и ее структурной организации, предсказательным в истинном смысле этого слова, поскольку при его использовании главная структурная информация заимствуется из эксперимента, прежде всего из данных рентгеноструктурного анализа. В результате комбинированный подход не может привести к получению качественно новых данных о конформационных свойствах белковых молекул и помочь проникнуть в область непознанного. По существу, он является средством копирования известных кристаллографических структур. Такое занятие не лишено смысла, тем более, что копируемыми объектами являются произведения самой Природы. Однако в данном случае положительных результатов принципиального характера ждать не приходиться, поскольку, во-первых, цель сведена к сугубо частной задаче, касающейся небольшой группы белков с супервторичными структурами и, во-вторых, эта задача не поддается решению из-за невозможности предсказать вторичные структуры с 100%-ной надежностью и точной геометрией и, кроме того, полного игнорирования нерегулярных участков белковой цепи и отсутствия идей и методов количественной оценки их конформационных состояний.
В 1980—1990-е годы комбинированный подход (его также стали называть иерархическим) получил широкое распространение. Он начал использоваться для предсказания трехмерных структур белков и для отнесения их к структурным группам Левитта и Чотиа. Десятки проведенных в рамках этого подхода исследований идейно близки и отличаются друг от друга анализируемыми объектами и структурными мотивами супервторичных образований, а также характером предположений, трудноконтролируемых опытом, и объемом привлекаемого экспериментального материала. Все попытки предсказать супервторич-ные структуры, не использовав данные рентгеноструктурного анализа, заканчиваются неудачно.
Ф. Коэн и соавт. [275] развили комбинированный метод предсказания третичной структуры в сочетании со спектрами КД и использовали его для установления строения а-субъединицы триптофансин-тетазы. Содержание вторичной структуры было определено спектрально, а места ее локализации в последовательности — с помощью собственного алгоритма [272]. Установленная пространственная структура белка отнесена к группе (а/(3) и представлена в виде В-складчатого листа, окруженного с обеих сторон а-спиралями. Результат, однако, противоречит данным рентгеноструктурного анализа Д. Девиса и С. Хайда, цитируемых в работе [275]. На самом деле трехмерная структура а-субъединицы триптофансинтетазы, хотя и содержит а-спирали и (3-складчатые листы, но обладает совершенно иной супервторичной структурой. По такой же схеме Ф. Коэн и соавт.
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed