Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Дипептиды и трипептиды с остатками пролина и фенилаланина. Анализ
Гстранственного строения моно-, ди- и трипептидных фрагментов [20, 83, 88, 89, 99, 104-111, 113-123] позволил проследить генезис конформационных состояний аминокислотных остатков, их геометрию и энергию (йлентно-нссвязанных атомов в зависимости от длины пептидной цепи и природы смежных и близко расположенных остатков. Были рассмотрены объекты, включающие неполярные остатки Ala и Phe, из которых первый шмеет значительную конформационную свободу и фактически лишен Токовой цепи, а второй, напротив, обладает объемной и подвижной боковой цепью, склонной к эффективным взаимодействиям. Знание конфор-й$щионных возможностей именно этих фрагментов не представляло самодеятельного интереса. Результаты их анализа важны в той степени, Всакой они поддаются обобщению и помогают понять наиболее харак-рные особенности структурирования природной аминокислотной после-вательности. Конечная цель, напомним, заключается в выработке пра-: свертывания природных пептидных цепей и создании количественного года конформационного анализа белков. Сейчас нас конкретно интере-От средние взаимодействия. В этом плане рассмотренные объекты Ьались полезными.
Однако воздержимся еще от формулировки на их основе общих заклю-вй и обсудим результаты конформационного анализа других простей-! олигопептидов, отражающих иные стороны взаимоотношений между едними остатками. До сих пор не рассматривались, например, ситуации, вникающие в условиях сильно ограниченной конформационной свободы ••Птидной цепи или в случае взаимодействий между полярными остатка-•I. В этом разделе остановимся на первом вопросе и, поскольку из всех
Геометрические и энергетические параметры оптимальных конформаций фрагмента CaCO-Phe-Pro-NHCa
Конформация Угол вращения, град ?/общ, ккал/моль
Ф1 Vi 1 I V2
X, Х2
Развернутые формы основной цепи
b2-r -127 132 -175 77 -62 0
В2-В -108 133 180 90 107 0,3
B,-R -131 150 59 93 -57 0,5
В,-В -114 153 70 89 105 0,8
Bj-R -130 151 -62 90 -49 1,8
В3-В -116 151 -63 89 120 2,2
Lj-R 53 83 -177 72 -46 2,6
L3-R 52 67 -59 92 -50 3,0
L,-B 52 76 -178 67 110 3,2
Ц-В 52 66 -59 92 111 3,2
L,-R 34 67 45 99 ^8 4,7
L|-B 33 66 45 99 106 4,9
Свернутые формы основной цепи
r2-r -59 -49 163 88 ^5 4,1
Rj-B -61 -48 177 90 106 4,9
R3-R -71 -46 -63 92 -48 5,7
R3-B -64 -47 -65 94 107 6,3
R,-R -77 -32 62 83 -48 12,6
R,-B -77 -30 63 81 107 13,4
стандартных аминокислот наименьшей свободой обладает пролин, проанализируем конформационные возможности следующих ди- и трипепти-дов с его участием: CaCO-Phe-Pro-NHCa, CaCO-Pro-Phe-NHCa, CaCO-Phe-Pro-Phe-NHCa, CaCO-Pro-Phe-Pro-NHCal. Исходные структурные варианты дипептидных фрагментов, как и в предшествующем анализе, формировались исходя из монопептидных конформаций; у остатка пролина их всего две (R и В) (см. рис. 11.11), а у фенилаланина - девять (табл. 11.22). Результаты минимизации энергии при вариации всех углов вращения основной цепи и углов Xi и Хг боковой цепи Phe приведены в табл. 11.26 и 11.27. Угол ф у остатка пролина принимался равным -60°. У обоих дипептидов имеет место значительный разброс конформационной энергии. При аддитивном формировании структур рассматриваемых фрагментов различие в энергии не должно было бы превыша -2,0 ккал/моль. Таким образом, только за счет дополнительных взаиь >-действий (в данном случае не только стабилизирующих, но и дестабилизирующих), которые возникают между двумя смежными остатками, происхо-
1 В последующем тексте асимметрия аминокислотных остатков (L или D) указывается в случаях, когда они являются правовращающими, т.е. ?>-изомерами.
Конформация Угол вращения, град Uo6lц, ккал/моль
Vi Ч>2 V2 2 2
Xl х2
----
Свернутые формы основной цепи
R-R3 -44 -111 159 -56 86 0
М$, -49 -129 163 57 92 0,1
R-R3 -45 -102 -44 -58 84 0,3
R-Ri -47 -101 -34 61 88 0,6
