Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
+1 .¦я
ь
Рис. III.9. Шейпы и пути взаимных переходов низкоэнергетических конформаций группы В молекулы ангиотензина II
боковой цепи Arg2. Изменение двугранного угла \|/2 этого остатка сближает концевые атомы N и С' до 6,1 А и ведет к переориентации боковой цепи Arg2. В конформации А2 она ориентирована в сторону от молекулы и лишь слабо взаимодействует с другими остатками, за исключением остатка Asp1 (соответственно -4,5 и -5,1 ккал/моль) (см. табл. III.7). Остаток Asp1, напротив, обретает многочисленные стабилизирующие контакты, суммарный эффект которых составляет -15,5 ккал/моль. В частности, две его группы NH образуют водородные связи с группами СО остатков Туг4 и His6. Конформация А2 имеет самую низкую энергию невалентных взаимодействий ({/вдв = -41,4 ккал/моль) (см. табл. III.6) и, следовательно, наиболее компактна. Однако она менее предпочтительна, чем А] и некоторые другие конформации, по энергии электростатических взаимодействий. Это обстоятельство делает поведение структур А] и А2 альтернативным по отношению к природе окружения. Как известно, переход от полярной среды к неполярной сопровождается усилением водородных связей и электростатических взаимодействий. Поэтому конформационное равновесие ангиотензина П А, <=> А2 в сильно полярной среде будет смещено в сторону структуры А2 со свободной боковой цепью Arg2, а в неполярной -в сторону структуры А] со свободной боковой цепью Asp1.
Группа В представлена шестью конформациями, энергия которых не
Совмещенные треугольные матрицы энергий внутри- и межостаточных взаимодействий валентно-несвязанных атомов (ккал/моль) в конформациях Аг и А2 (верхняя и нижняя строка соответственно)
Asp1 Arg2 Val3 Туг4 Val5 His6 Pro7 Phe8
Asp1 0,1 -11,5 -0,2 0,2 0,1 0,1 0 0,6
-1,8 -5,1 -0,8 -3,3 -0,4 -2,4 -2,3 -1,2
Arg2 0,4 -1,7 -2,7 -3,2 -1,2 -2,3 -2,9
-0,4 -0,9 -1,1 -0,1 -0,4 -0,1 -1,9
Val3 0,5 -1,2 -0,4 -0,1 0 -0,1
0,5 -1,2 -0,4 -0,1 0 -0,1
Туг4 1,6 -3,3 -4,8 -0,4 -0,3
1,6 -3,3 -4,6 -0,3 -0,9
Val5 0,9 -1,8 -0,9 -0,1
0,9 -2,1 -0,5 -0,1
His6 -0,1 -2,5 -4,9
0,2 -3,8 -5,2
Pro7 0,1 -1,7
0,2 -2,4
Phe8 1,4
1,7
Примечание. Полужирной линией обведена константная субматрица.
превышает 8,0 ккал/моль. Четыре из них практически изоэнергетичны ( общ = 3,5-4,6 ккал/моль). Остановимся на описании конформаций В] и В2 (рис. III.9, табл. Ш.6), отношения между которыми аналогичны отношениям А] и А2. Они также отличаются друг от друга только состояниями N-концевого дипептида, близки по энергии и по тем ролям, которые играют остатки Asp1 и Arg2 в структурной стабилизации. В конформации Bi первые четыре остатка образуют виток а-спирали, сближающий остаток аспарагиновой кислоты с центральной частью молекулы. В этом положении боковая цепь остатка Asp1 в состоянии эффективно взаимодействовать почти со всеми звеньями цепи. Его группа NH образует водородную связь с карбонильной группой остатка Туг4. Общий вклад Asp1 в энергию межостаточных взаимодействий составляет -14,1 ккал/моль (см. табл. III.8). Остаток же Arg2, как и в конформации А2, оказывается фактически включенным из внутримолекулярных взаимодействий. Его боковая цепь направлена в сторону растворителя и имеет сравнительно слабые электростатические контакты с отрицательными зарядами Asp1 и Phe8. В конформации В2 роли Asp1 и Arg2 в структурной организации ангиотензина меняются. Первый лишается почти всех межостаточных взаимодействий и обретает конформационную свободу, а второй теряет ее и устанавливает стабилизирующие контакты в пределах всей молекулы (*-21,7 ккал/моль). Структура В2 предпочтительнее структуры В] по числу водородных связей и энергии электростатических взаимодействий. Поэто-
Совмещенные треугольные матрицы энергий внутри- и межостаточных взаимодействий валентно-несвязанных атомов (ккал/моль) в конформациях В] и В2 (верхняя н нижняя строка соответственно)
1" Val3 Туг4 Val5 His6 Pro7 Phe8
ГО
Asp1 -1,9 -5,5 -0,9 -2,9 -0,4 -2,6 -0,1 -1,7
-0,5 -2,6 -0,2 0,1 0 0 0 -0,1
