Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 3: структурная организация белка" -> 197

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 .. 191 192 193 194 195 196 < 197 > 198 199 200 201 202 203 .. 303 >> Следующая

Между взаимодействиями боковых цепей друг с другом и с элементами основной цепи, с одной стороны, и взаимодействиями последних между собой - с другой, в лучших конформациях пептида имеет место согласованность. Если говорить об иерархии, то скорее основная цепь, обладая огромной конформационной свободой и вдвое меньшим числом атомов, подстраивается под боковые цепи и принимает такую форму, которая обеспечивает максимально возможную сближенность валентно-несвязанных атомов и образование между ними эффективных стабилизирующих контактов. Важно понять, что по сравнению с детально изученной и
->по
Лгавшей привычной ситуацией, обусловливающей пространственное строение обычных органических молекул, структурная организация пептидов, в 50М числе и низкомолекулярных, объясняется иными причинами. Если в Первом случае из-за малого количества атомов и небольшого числа степеней свободы конформационные возможности молекулы определяются главным образом валентной схемой и стерическими ограничениями, то в Пептидах и белках эти причины отступают на задний план. Здесь диктуют условия два обстоятельства - обилие конформационных степеней свободы и возможность образования уникальных структур, сцементированных огромным числом энергетически выгодных невалентных контактов.
Представление о пространственной структуре пептидов и белков, якобы "предопределенной конформацией остова", не следует ни из экспериментальных фактов, ни из результатов расчета. Оно родственно а-спи-ральной концепции и является следствием стереотипности мышления, а также, по-видимому, магии слов. Появление таких терминов, как "остов", "основа", "скелет", обычно связано с необходимостью подчеркнуть фундаментальные, самые существенные свойства структуры или ее частей. В лексикон исследователей пространственного строения пептидов и белков слова "пептидный остов" и "пептидный скелет" пришли от исследователей химического строения этих соединений. Там они совершенно точно передавали суть химической структуры изучаемых объектов. Но эти слова потеряли свой первозданный смысл и приобрели ложный, иллюзорный, как только стали употребляться в описаниях пространственного строения пептидов и белков. Основные цепи пептидных и белковых молекул обретают лишь видимость остова или скелета в нативных конформациях, т.е. в состоянии, когда реализована полная схема межоста-точных невалентных взаимодействий, прежде всего, взаимодействий типа "боковая цепь - боковая цепь" и "боковая цепь - основная цепь". Вне этих взаимодействий, т.е. в условиях денатурации, видимость пропадает, иллюзия рассеивается и химическая основа пептидов и белков превращается в гибкую цепь, которая не может самостоятельно удерживать свою форму. В предположении об особой конформационной роли пептидного остова авторы [22] делают одно исключение. В связи с этим они замечают: "Сказанное не относится к ситуации, когда следует учитывать дающие весьма существенный вклад в конформационную энергию электростатические взаимодействия ионогенных групп: в этом случае конформация боковой цепи, несущей ионогенную группу, должна быть "приравнена" к конформации пептидного остова" [22. С. 36]. Таким образом, в структурной организации пептидов особая роль отводится также электростатическим взаимодействиям и, прежде всего, взаимодействиям между заряженными группами.
Г.И. Чипенс, из авторов работ [22, 48], в другом исследовании [199] идет в этом отношении еще дальше и провозглашает взаимодействия Между противоположно заряженными ионными группировками главным стабилизирующим фактором. Более того, из всех взаимодействий такого Вида Чипенс выделяет и отдает предпочтение полярному взаимодействию Лишь между N- и С-концевыми частями последовательности, которое, по его мнению, делает свернутые квазициклические формы пептидов со
сближенными N- и С-кольцевыми остатками самыми выгодными по энергии. Он утверждает, что в формировании компактных квазицикли-ческих конформаций заключен открытый им "универсальный принцип" структурной организации и функционирования низкомолекулярных пептидных лигандов. Однако настораживает, прежде всего, универсальность провозглашенного "принципа", поскольку обязательное формирование у всех природных пептидов структуры со сближенными N- и С-концевыми остатками не следует из соображений общефизического порядка и данных теоретического конформационного анализа. Расчет большого числа олигопептидов показал, что структуры подобного типа по вполне понятным причинам далеко не всегда являются самыми компактными и уж никогда не оказываются единственно возможными низкоэнергетическими состояниями. Сомнительным представляется и объяснение причины повышенной стабилизации квазициклических структур электростатическим взаимодействием противоположно заряженных N- и С-концов цепи. Во-первых, одно такое взаимодействие, особенно в полярной среде, не может быть отнесено к эффективному, тем более доминирующему фактору стабилизации. Во-вторых, энергия электростатических взаимодействий, обладая наименьшей по сравнению с энергией других видов невалентных взаимодействий чувствительностью к изменению межатомного расстояния, может существенно сказаться на относительной величине общей энергии оптимальной конформации, но не на геометрических параметрах, абсолютной величине энергии и механизме формообразования конформации. В-третьих, остатки с целочисленными зарядами встречаются в любой части последовательности и оказывают влияние, как правило, конкурирующего характера на взаимодействие концевых ионогенных групп. И, наконец, многие природные олигопептиды не содержат полярных остатков на концах цепи.
Предыдущая << 1 .. 191 192 193 194 195 196 < 197 > 198 199 200 201 202 203 .. 303 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed