Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 3: структурная организация белка" -> 154

Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 3: структурная организация белка — М.: Наука, 1997. — 604 c.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat31997.djvu
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 303 >> Следующая

1 2 3 Ь 5 6 7 8 9 10111213Ц 1516171819 Тетрапептидные фрагпенты
Рис. Ill пептида
1.17. Шейпы низкоэиергетических конформаций тетрапептидных фрагментов MCD-
Участки, инициирующие сборку нативной конформации, были выявлены путем перебора конформаций 19 тетрапептидных фрагментов MCD-пептида. У перекрывающихся по трем остаткам тетрапептидов Lys1'-Не14 и Pro12-Cys15 в интервал 0-5,0 ккал/моль попадают конформации лишь 1-2 шейпов, тогда как у остальных фрагментов - 4-8 шейпов (рис. III. 17). Глобальные конформации Lysn-Ile14 (B^-R^-R^-R^4 и Pro12-Cys15 (R12-R| -R^-R15) оказались идентичными на общем участке. Они предпочтительнее структурных вариантов других шейпов более чем на
5,0 ккал/моль, и поэтому можно полагать, что пептидная цепь токсина начинает сворачиваться на участке Lys1'-Cys15. Здесь формируется конформационно жесткая нуклеация, состоящая из а-спирального сегмента. Аналогичная нуклеация у тертиапина образуется на участке Ile10-Cys14 (рис. III. 13). Структуры остальных участков MCD-пептида не детерминируются средними взаимодействиями, и, следовательно, на начальном этапе самоорганизации молекулы лабильны. Выбор конформационного состояния у них определяется взаимодействиями с более удаленными по цепи остатками. В связи с этим дальнейший поиск структуры MCD-пептида осуществлен путем постепенного наращивания пептидной цепи, начиная с участка Lysn-Cys15, с энергетической оценкой возможных конформационных состояний фрагментов постепенно увеличивающейся длины. Цепь удлинялась, приближаясь к N-концу через фрагменты Lys1'-Не14 —» Val9-—Не14 —» His8-Ile14 —» Arg7-Ile14 —» Arg7-Cys15 —> Lys^-Cys^ -» Cys3--Cys15. Отбор структур производился в интервале 0-0,6 ккал/моль
Рис. III. 18. Предполагаемый путь свертывания пептидной цепи молекулы MCD-пептида
а - формирование и упаковка иуклеаций; б - укладка первоначально лабильных участков с одновременным образованием двух дисульфидных связей Сплошная линия - участки молекул с однозначно детермииироваиной геометрией основной цепи, пунктирная - лабильные участки, цифрами
„а
указаны номера атомов С
Рис. 111.19. Трехмерная структура молекулы MCD-пептида
У перечисленных пептидных фрагментов исследовались все возможные конформеры по двугранным углам боковых цепей. Тщательная укладка боковых цепей оказалась необходимой, поскольку в ряде случаев изменение их геометрии, даже небольшое, понижало энергию на 6-7 ккал/моль. В результате анализа у фрагмента Cys3-Cys15 выявлена тенденция к стабилизации а-спирали в области Cys3-Ile10. У ближайших к нуклеа-ции остатков His8, Val9 и Не10 однозначно определялась R-форма. На участке Cys3-Arg7 единственная структура основной цепи детерминируется благодаря формированию первой дисульфидной связи и невалентным взаимодействиям С- и N-концевых участков. Образование дисульфидной связи между остатками Cys5 и Cys15 сопровождалось повышением энергии на 7 ккал/моль и более. В то же время другая пара цистеинов (Cys3 и Cys15) могла сформировать дисульфидную связь в низкоэнергетических конформациях фрагмента Cys3-Cys15 при самом незначительном изменении энергии невалентных взаимодействий (< 1 ккал/моль). Эта связь, вошедшая в окончательную структуру MCD-пептида, образовывается только при трех формах основной цепи с относительной энергией 1,2; 2,6 и 3,3 ккал/моль (см. выше), которые и учитывали в дальнейшем расчете.
Таким образом, у MCD-пептида образование первой дисульфидной связи существенно ограничивает набор конформаций, но не определяет структуру участка Cys3-Arg7 однозначно. Только дальние взаимодействия остатков Arg16, Lys17 и Не18 с участком Cys3-His8 стабилизируют единственную форму R3-B4-R5-R6-R7-R8-R9-R10-Rl'-Rl2-R13-R14-B15
jja фрагменте Cys3-Ile18 эта форма выигрывает у двух других циклических структур свыше 6 ккал/моль. Ее С-концевой участок расположен деред а-спиралью Asn4-Lysn (рис. III.18), что обеспечивает сближенность 0статков Cys5 и Cys19, образующих вторую дисульфидную связь. У фрагмента Cys3-Cys19 в интервале значений энергии 0-6 ккал/моль имеется набор конформаций, различающихся формой основной цепи на участке Arg16-Cys19. Только одна из этих конформаций обеспечивает образование дисульфидной связи Cys5-Cys19. При сближении атомов S и СР соответствующих цистеинов ее энергия практически не меняется. В то же время циклизация всех остальных структур приводит к увеличению энергии на
6,0 ккал/моль и более. Дальние взаимодействия участка Cys15-Ile18 с остатком Lys2, в свою очередь, окончательно определяют значения углов ф, у и % последнего.
Расчетная структура MCD-пептида состоит из двух фрагментов а-спи-рали: Cys5-Lysn и Lys1'-Cys15, компактно упакованных N- и С-конце-вых участков нерегулярного строения, а также двух лабильных участков Не1 и Cys20-Lys21-Asn22 (рис. III. 19). Плотная упаковка MCD-пептида обусловлена эффективными невалентными взаимодействиями среднего и дальнего порядка, а также следующей системой водородных связей, равновесные расстояния (О...Н) которых находятся в интервале 1,75-
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 303 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed