Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
r-b2 -49 -109 148 179 83 1,4
B-Lj 117 56 54 -53 92 1,7
r-r2 -48 -86 -45 178 85 1,8
B-L, 106 37 53 42 95 3,2
В^Ьг 112 54 63 -173 64 3,7
Развернутые формы основной цепи
B-B3 118 -102 159 -55 111 0,3
B-R3 115 -97 ^8 -56 104 0,5
R-L3 -58 50 57 -54 127 1,2
B-B, 110 -114 161 63 86 1,4
3-B2 111 -112 147 179 83 2,1
B-R, 106 -107 -36 62 88 2,2
b-r2 110 -123 -59 117 85 2,6
k-Lj -51 54 67 -175 66 3,9
R-L, -17 44 29 53 76 10,1
дит существенная энергетическая дифференциация конформационных достояний. Значение энергии взаимодействия зависит от порядка расположения остатков пролина и фенилаланина. Так, если в последовательности -#го-РЬе- более предпочтительны свернутые формы основной цепи R-В и R-R, то в последовательности -Phe—Pro- выгоднее развернутые В-В и В-R. Свернутые конформации в этом случае становятся практически Запрещенными. Конформеры с L-состоянием фенилаланина имеют, как Чравило, более высокую энергию.
Низкая энергия развернутых форм фрагмента CaCO-Phe-Pro—NHCa ввязана с выгодными контактами Sj с s2 и Ь3 с S] при Xi ~ 60 и 180°. Неза-•Исимо от конформационного состояния остатка Pro (R или В) наиболее Реальной формой основной цепи предшествующего остатка является В. SfroT факт уже отмечался при рассмотрении конформационных возмож-iSfcreft диметиламидов М-ацетил-^-аланина и L-валина. В свернутых формах фрагмента CaCO-Phe-Pro-NHCa взаимодействия R-R и R-В основной Цепи остатка Phe с боковой цепью Pro, точнее, с метилено-•ой группой С8Н2 имеют дестабилизирующий характер. Энергия отталкивания существенно зависит от угла Хь ПРИ Xi ~ 60° она составляет
~ 10 ккал/моль, а при ~ 180 и -60° -2,0 ккал/моль. Взаимодействия групп СЩ2 и С^Н2, принадлежащих пролиновому циклу с основной цепью Ь), являются стабилизирующими и незначительными по величине Следовательно, сделанное в работе [115] предположение о плоском строении пятичленного цикла Pro оправдано. Сравним результаты расчетов фрагмента CaCO-Pro-Phe-NHC“ (табл. 11.27) и фрагмента C“CO-Ala-Phe-NHCa (см. табл. 11.24). Как свернутые, так и развернутые конформации этой пары имеют одинаковое распределение по энергии. Таким образом, остаток пролина по сравнению с остатком аланина не оказывает специфического влияния на форму последующего остатка. К аналогичному заключению в отношении конформаций с развернутой основной цепью можно прийти при сравнении результатов расчета фрагментов CaCO-Phe-Pro-NHCa (см. табл. 11.26) и CaCO-Phe-Ala-NHCa (см. табл. 11.23). Большое различие между остатками А1а и Pro наблюдается при R-состоянии предшествующего остатка, т.е. среди свернутых форм. В известных на сегодняшний день трехмерных структурах белков (>3000; ~106 остатков) отмечено несколько случаев (если это не артефакты), когда форма основной цепи стоящего перед пролином остатка (не Gly) имеет форму R.
Расчет двух трипептидных фрагментов с чередующимися остатками Phe и Pro выполнен также на основе оптимальных форм монопептидов, т.е. независимо от полученных для дипептидов результатов. У фрагмента с последовательностью Phe-Pro-Phe число начальных приближений составило 162, а с последовательностью Pro-Phe-Pro - 36. Значения углов вращения во всех низкоэнергетических конформациях обоих трипептидных фрагментов, полученных после минимизации энергии по девяти переменным в первом случае и по шести во втором, оказались несильно отличающимися от углов в соответствующих конформациях дипептидов. В табл. 11.28 для фрагментов Pro-Phe-Pro и Phe-Pro-Phe приведены предпочтительные конформации различных форм основной цепи и, кроме того, для каждой формы - самая высокая по энергии конформация. В табл. 11.29 дано энергетическое распределение всех рассчитанных структурных вариантов трипептидных фрагментов. Здесь обращает на себя внимание заметная структурная детерминация в одном случае и равномерное распределение конформаций - в другом. Подавляющее большинство структур CaCO-Phe-Pro-Phe-NHCa, составленных только из самых выгодных монопептидных вариантов, имеют энергию, превышающую 4,0 ккал/моль. Рассмотрим сначала конформационные состояния трипептида CaCO-Pro-Phe-Pro-NHCa. У конформаций этого фрагмента с развернутыми формами основной цепи В-В-В и B-B-R отсутствуют взаимодействия между первым и третьим остатками. Взаимодействия же на дипептидных участках практически не отличаются от взаимодействия у свободных дипептидов. При этих условиях энергия структурных вариантов с формами В-В-В и B-B-R представляет собой аддитивную сумму энергий соответствующих дипептидных конформаций (за вычетом дублируемых энергетических вкладов) Конформации со свернутой (R-R-В) и полусвернутой (В-R-R и B-R-B) основными цепями обладают невыгодными контактами в пределах
