Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Рис. III.4. Шейпы пептидного скелета предпочтительных конформаций молекулы бради-ишинпотенцирующего декапептида (ББП10)
Боковая цепь Arg5 в глобальной конформации оказывается одновременно сближенной с обоими концами пептидной цепи. Она образует своей гуанидиновой группой эффективную ионную пару с группой СОО- остатка Pro10 (-5,1 ккал/моль). Энергия стабилизирующих взаимодействий гидрофобной части боковой цепи Arg5 с предшествующими остатками равна -2,4 ккал/моль, а с последующими------8,4 ккал/моль. Элементом, ста-
билизирующим фрагмент <Glu1-Asn2-Trp3-Pro4-Arg5-NHC“, является Тгр3, который осуществляет контакты со всеми остатками, входящими во фрагмент (-5,1 ккал/моль). На втором участке CaCO-Arg5-Pro6-Gln7-Ile8--Рго9-Рго10-СОО~ такую роль выполняет остаток Pro9, стабилизирующий эффект которого весьма значителен (-10,2 ккал/моль). Малоэффективны Взаимодействия остатков Gin7 и Не8, их боковые цепи обращены в сторону растворителя. Фрагменты, как видно из рис. III.3, входят в глобальную конформацию в оптимальных формах, попадающих в интервал 0-
5,0 ккал/моль, сохраняя основные присущие им стабилизирующие взаимодействия. Это, как и у БПП9, подтверждает принцип согласованности ближних и средних взаимодействий в пептидной цепи. Шейпы глобальной и следующих за ней по величине ?/общ двух других конформаций (1,8 и 4,4 Ккал/моль) (см. табл. III.4) имеют между собой много общего. Различия Предпочтительных структур разных типов касаются только двух остатков; У конформации с иобщ =1,8 ккал/моль остаток Pro4, а у конформации с Uобщ = 4,4 ккал/моль остаток Asn2 имеют не В-форму, как у глобального варианта, а R. Три низкоэнергетические конформации БПП10, по существу, демонстрируют разные способы плотной упаковки одних и тех же Элементов пространственной структуры молекулы.
Сравним результаты теоретического конформационного анализа нона-И декабрадикининпотенцирующих пептидов. Независимое рассмотрение Молекул БПП9 и БПП10 приводит к заключению о близости их предпочтительных структур (табл. III.5). В обоих случаях имеет место совпадение только шейпов, но и форм основных цепей, а во многих случаях ориентаций боковых цепей на октапептидных участках (соответственно Тгр2 -Pro9 и Тгр3-Рго10). Положение боковой цепи Тгр2 при ~ 60° и Ь~ - 90° у глобальной конформации нонапептида является наилучшим в Отношении взаимодействий с боковой цепью Arg4. Однако у декапептида
Предпочтительные конформации брадикннинпотенцирующнх декапептнда и нонапептида
Шейп <Glu'- Asn2- Trp3- Pro4- Arg5- Pro6- Gln7- Ile8- Pro9- Pro10 U общ,
ккал/моль
fee е (’[[ее R1- Bf,- ®32“ B4- B3232 ~ R6- Rjn- 833- B9- Bw 0
f-eeeffee R1- - B?2- B4- B3232 ~ R6- R31.- bSj- B9- Bio 0
feefeffee R1- B,2,- B^2- R4- В3232 ~ R6- «311- B.I1- B9- B10 1,8
f-efeffee R1- - b;’,- R4- B?322 ~ R6- Rlll- В33- B9- B1H 8,1
из-за удлинения цепи с N-конца изменяется состояние остатка Тгр3 (Х\ ~ ~ -60°, Хг —90°), что позволяет ему сохранить большую часть благоприятных контактов, существующих у БПП9. У второй пары сопоставляемых конформаций структура БПП10 с энергией 1,8 ккал/моль имеет более эффективные взаимодействия Тгр3 с <Glu! и с Asn2, чем структура БПП9 с энергией 8,1 ккал/моль. Молекулы нона- и декапептида с (В-Я-В)-формой основной цепи участков Trp3-Pro4-Arg5 (нумерация соответствует БППШ) лишены возможности образовывать близкие контакты между остатками Тгр3 и Arg5 при всех допустимых ориентациях боковых цепей. Из-за разного характера взаимодействий остатков на N-концевых участках молекул наблюдается большое различие в энергии у двух ближайших конформаций БПП9 (8,1 ккал/моль) и малое различие у БППИ| (1,8 ккал/моль).
Глава 9
КОНФОРМАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МОЛЕКУЛЫ АНГИОТЕНЗИНА II
Ангиотензин II - октапептидный тканевый гормон, входит в качестве центрального действующего элемента в ферментную ренин-ангиотензино-вую систему, в которой осуществляется его биогенез и распад. Ангиотензин II - самый мощный из известных прессорных агентов в системе крово-Ьбращения. Он стимулирует сужение периферических артериол по всему Организму и тем самым повышение артериального давления. Помимо этого ангиотензин II активизирует секрецию ряда гормонов (главным образом альдостерона), влияет на работу сердца, печени, центрального и периферического отделов нервной системы, а также вызывает ряд других откликов в организме млекопитающих. Его биохимический предшественник - ангиотензин I, образуется, согласно приведенной ниже схеме, из Глобулярного белка крови ангиотензиногена при действии протеолитиче-ского фермента ренина.
Почти все ткани обладают пептидазной активностью, быстро разрушающей ангиотензин II. Один из путей деградации ангиотензиногена II представлен на схеме. Из плазмы крови млекопитающих выделены две разновидности гормона. Одна из них приведена на схеме. Другая отличается от нее остатком Не в положении 5.
