Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Вт -132 179 66 94 -78 95 -102 141 174 80 2,2
-134 15 66 99 -83 91 -117 -35 52 87 2,2
Jlj-L-S, -121 -52 54 98 26 74 -111 -34 68 87 11,2
Пол у (в ер ну ты е формы основной цепи
bj-R-Бз -130 172 64 92 -97 -53 -132 141 -59 92 0,8
*гв-в3 -114 -42 62 94 -134 62 -141 -59 -55 97 1,0
f]-R-R3 -129 169 59 81 -96 -44 -122 -52 -58 93 1,3
М-в, -109 141 175 96 -123 -58 -142 161 59 90 1.4
%-R-B3 -110 135 178 90 -118 -63 -134 150 -57 90 1,5
И|-В-В3 -122 -42 62 95 -90 124 -140 118 -59 93 1,6
%-В-Вз -106 -57 175 82 -95 143 -141 129 -60 91 1,7
-130 173 66 94 -93 -59 -140 153 57 90 1,9
JIj---R-R3 -106 163 -174 53 -40 -46 -100 -49 -52 97 2,0
SrR-Bl -130 173 66 94 -93 59 -140 153 56 90 2,1
-116 -56 176 86 -88 129 -136 -60 -58 94 2,2
¦r-B-R3 -141 -56 -60 90 -91 120 -133 -60 -59 94 2,7
V-B-B3 -140 -58 -60 97 -92 126 -140 -130 -61 93 2,7
-81 118 -63 92 53 67 -96 -37 78 88 9,9
Свернутые формы
¦R-B3 -55 -38 67 89 -83 -44 -138 113 -57 95 2,2
jR-R, -59 -35 67 86 -76 -44 -140 -62 -58 95 2,8
*-B3 -57 -55 177 88 93 -51 -134 146 -59 93 3,9
*-b, -59 -36 67 87 -95 -56 -141 160 57 96 4,5
IR-B3 -138 -60 -60 91 -95 -44 -129 153 -58 92 4,7
•B-L3 -138 -60 -61 91 -105 112 52 43 -57 98 7,5
ЦЬнейшей дифференциацией форм по энергии. Если величины ?/общ у Иформаций дипептидов, составленных из практически эквивалентных R-
i-форм, находятся в интервале 0-3,0 ккал/моль (см. табл. II 23 и 11.24), ьу конформаций трипептида (табл. 11.25) они распределяются от 0 до (ккал/моль. Наименьшую потенциальную энергию имеют конформации формами основной цепи В-В-В и B-B-R. Развернутый характер йггидной цепи исключает взаимодействия Ь, с Ь4. В глобальных конфор-
мациях В2-В-В3 и В2—В—R3 (х! ~ 180°, х? —60°, верхний индекс - номер остатка) все взаимодействия осуществляются при практически оптимальных формах основной цепи, энергия которых лишь на 1 ккал/моль выше, чем у аланинового трипептида. По взаимному расположению пептидного скелета и боковых цепей эти структуры весьма компактны. Ароматические кольца S] и s3 направлены навстречу друг к другу и взаимодействуют как между собой (-3,2 ккал/моль), так и со всеми пептидными группами (-8,9 ккал/моль).
В целом можно отметить, что у наиболее предпочтительных развернутых конформаций имеет место согласованность всех видов взаимодействий. Специфичная для трипептидного фрагмента дополнительная стабилизация (sj—s3) происходит, во-первых, при низкоэнергетических конформационных состояниях каждого остатка, во-вторых, без существенного нарушения выгодных контактов на дипептидных фрагментах и, наконец, при формах основной цепи, близких по энергии (но не по значениям углов ф, \|/; ср. табл. 11.19 и 11.25) к оптимальным конформациям аланинового трипептида. Следует, однако, иметь в виду, что самые выгодные конформации свободного фрагмента не всегда сохраняют свою предпочтительность будучи встроенными в сложную цепь. На первое место могут выйти структурные варианты, менее выгодные у свободного фрагмента из-за нереализованных внутренних взаимодействий, которые, однако, в условиях сложной цепи будут дополнительно стабилизированы взаимодействиями с более удаленными остатками.
Энергетическая дифференциация среди конформеров со свернутыми формами основной цепи R-R-R и R-R-В меньше, чем у рассмотренных. В этом случае пептидные звенья bj и Ь4 сближены и расположены антипараллельно, что приводит к дисперсионной и электростатической стабилизации на -1,2 ккал/моль. У лучшей в этой группе конформации R]-R-B3 энергия всех взаимодействий типа Ь—Ь7 меньше суммарной энергии дипептидных форм на 2,3 ккал/моль, причем вклад за счет взаимодействия bj—Ь4 составляет -1,8 ккал/моль. По сравнению с аланиновым трипептидом основная цепь R[-R-B3 незначительно дестабилизирована (0,7 ккал/моль). Боковые цепи остатков Phe (sj и s3) расположены по разные стороны свернутой формы трипептидного фрагмента и взаимодействовать между собой не могут Как у R-R-R, так и у
R-R-В энергия минимальна при xj ~ 60° их? —60°, т.е. при значениях, отвечающих самым выгодным конформациям среди форм R-R и R-В у дипептидных фрагментов с остатками Ala и Phe (сравните табл. 11.23 и 11.24 с табл. 11.25).
Конформационный анализ последовательности CaCO-L-Phe-L-Ala-L-Phe-NHCa показал прогрессирующий рост энергетической дифференциации по сравнению с наблюдаемым при переходе от моно- к дипеп-тидным фрагментам. И здесь предпочтительные конформации более сложных участков пептидной цепи представляют собой лишь некоторые из комбинаций выгодных конформаций более простых участков. Такое же заключение следует и из анализа другого трипептидного фрагмента, а именно C“CO-L-Ala-L-Phe-L-Ala-NHCa [115].
^ Таким образом, в исследовании пространственного строения олигопеп-дадов предварительное рассмотрение конформационных возможностей доставляющих их фрагментов значительно упрощает решение задачи фбобщая полученные результаты, можно было бы заключить, что дальнейшее увеличение пептидной цепи будет сопровождаться еще большей дифференциацией конформационной энергии. Такое важное по своим следствиям предположение подтверждается данными расчета конформационных возможностей пентапептида с теми же остатками фенилаланина и аланина Ac-L-Phe-L-Ala-L-Phe-L-Ala-L-Phe-NHMe. Как показал конформационный анализ этой молекулы, выполненный на основе данных до ди- и трипептидам, в интервал 0-2,0 ккал/моль здесь попадает столько хе оптимальных конформаций, сколько у одного дипептида [115]. Более существенно, однако, то обстоятельство, что во всех конформациях центапептида, энергия которых не превышает 4,0 ккал/моль, центральный остаток находится в одном и том же состоянии (В]). Следовательно, На данном участке только за счет ближних и средних взаимодействий происходит полное детерминирование пространственной формы остатка, расположенного в середине цепи. Увеличение длины и переход к полипептиду с регулярно чередующимися остатками Ala и Phe приводит к стабилизации конформации (-В]-В-). Наиболее выгодной периодической структурой полимера, состоящего из так называемых спиралеобразующих Остатков, оказывается не а-спираль, а p-структура.
