Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 3: структурная организация белка" -> 215

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 .. 209 210 211 212 213 214 < 215 > 216 217 218 219 220 221 .. 303 >> Следующая

-60 159 176 180 180 180
Pro9 -64 145 - 173 178 -175 157
-60 149 - 179 180 180 180
'Приведены в верхних строчках параметров для каждого остатка.
рассчитано лишь 299 (всего около 1850) (см. рис. IV.7). Таким образом, была рассмотрена чрезвычайно малая часть, поначалу казалось бы, равновероятных ситуаций. Структура нонапептидного фрагмента, реализующаяся в белке, не только вошла в состав рассчитанных конформаций, но и оказалась среди них термодинамически самой устойчивой. Отметим, что этот факт явился первым серьезным доводом в пользу конформационной теории белка, на основе которой выполнялся расчет БПТИ.
Оставленные для последующего конформационного анализа пять низкоэнергетических структур с В- и R-состояниями Pro9 имеют энергию в интервале 0-7,5 ккал/моль (табл. IV.5).
Фрагмент Arg*-Cys14. Конформационный анализ тетрадекапептидного участка БПТИ включает предварительный расчет пентапептида Tyr10-Cys14 и октапептида Gly7-Cys14, а затем с использованием данных по ионапептиду Arg’-Pro9 - последовательности Arg'-Cys14 (рис. IV.8). Расчет фрагмента Tyr10-Cys14 выполнен, исходя из предпочтительных конформаций перекрывающихся дипептидных участков, которые были получены из анализа всех возможных комбинаций конформационных состояний соответствующих молекул метиламидов N-ацетил-а-аминокислот. Сочета-
Таблица IV5
Конформации фрагмента Arg1-Pro2-Asp3-Phe4-Cys5-Leu6-Glu7-Pro^-Pro9, отобранные для последующего анализа
Шейп Конформация Энергия
^общ •
ккал/моль
J в'221 - В2 - R*, - R4, - R\ - Rf2 - В7:, - В8 - В9 (R4) 0
е/4е2 [Вии - В2 --- Нз,--- Rf, --- R^ --- R*2- В72,- В8 - B9(R9) 2,0
еМгеъ d1 т?2 дЗ р4 п5 дб г,! тэ9/р9\ 5,4
“2212-К ~ В11-К31“ К3~ В32~ “221 “ “ )
eifiei R^ R^ r5 d6 д7 r8 6,1
“1221““ ~ *^31--- *M1“ “3“ “31“ “331“ “ - “ >
Ф/Фг B2212 - R2- в?, - R31 - B3- Rj2- B311- в8 - b9(R9) 7,5
ния отобранных низкоэнергетических дипептидных конформаций составили 288 начальных приближений участка Tyr10-Cys14. Они распадаются на 16 шейпов, каждый из которых включает 18 конформаций с двумя различными формами основной цепи. Среди большого числа возможных вариантов выделяется ограниченный набор низкоэнергетических состояний фрагмента. Всего 8 конформаций шейпов е-^2, fef2 и/4 имеют относительную энергию < 5 ккал/моль.
Конформации шейпа е-^2 характеризуются двумя поворотами пептидной цепи, что приводит к изменению ее направления на противоположное, сближая тем самым концы фрагмента, а при соответствующих конформационных состояниях остатков - к образованию эффективных взаимодействий. В лучшей конформации этого шейпа bJ°2-Ri2-H12-R13-B14 дополнительная стабилизация за счет тетра- и пентапептидных взаимодействий составляет -5,9 ккал/моль. Различие между конформациями пептидной цепи шейпов fef2 и e^fi касается только положения остатка Туг10 относительно свернутого одинаковым образом участка Thru-Cys14. Лучшая конформация шейпа fef2 rJ^-Ru-H^-R^-B14 изоэнергетична конформации B'j^-R'^-H^-R^-B14 шейпа е-^2. Полностью свернутые конформации шейпа Д образуются при двух формах основной цепи: R10-rH_HI2-R13-B14 и Rl0-Bn-H12-R13-B14. Все варианты с а-спиральной формой высокоэнергетичны из-за отсутствия значительных стабилизирующих взаимодействий, а не вследствие напряжений, вызываемых Pro13. Для дальнейшего анализа отобраны 13 конформаций шейпов е/, е^2, fef2, f2ef и/4, энергия которых не превышает 6,0 ккал/моль.
Исходные приближения для минимизации энергии октапептида Glu7-Cys14 сформированы из самого предпочтительного конформационного
состояния B,2i-B8-B9(R9) участка Glu7-Pro8-Pro9 и отмеченных 13 состояний участка Tyr10-Cys14. Полученные после минимизации при варьировании углов ф, у, ш и % величины относительной энергии различных конформаций октапептида приведены в табл. IV.6. Конформации шейпа
Рис. IV.8. Схема расчета конформаций фрагмента Arg1- Cys14 молекулы БПТИ
е/г имеют три формы основной цепи, одна из которых представлена пятью вариантами, а две другие - одним. В конформациях всех форм этого типа дополнительные взаимодействия осуществляются в районе стыковки фрагментов Glu7-Pro9 и Tyr10-Cys14 на уровне ди- и трипептидов. Близкая ситуация наблюдается у конформаций типа e-rfe-rf^ которые отличаются от e$f2 изгибом на участке Рго9-Туг10. Благодаря возникновению незначительных тетра- и пентапептидных контактов энергия некоторых конформаций этого шейпа на 1,0-2,0 ккал/моль ниже соответствующих конформаций ?5/2* В ряде случаев образование новых стабилизирующих взаимодействий сопровождается ослаблением взаимодействий внутри фрагментов Glu7-Pro9 и Tyr10-Cys14. Некоторые конформации пентапептида с формой основной цепи R-R-H-R-B(/i?/2) представляют собой компактные структуры и имеют низкую энергию. При их включении в конформации октапептида шейпа e?fef2 возникают дополнительные контакты между остатками Pro9 и Gly12 (—2,0 ккал/моль). Однако это приводит к дестабилизации фрагмента Tyr10-Cys14 и увеличению энергии Приблизительно на 5,0 ккал/моль, что указывает на некомплементарность состояний типа е2 у трипептида и fef2 у пентапептида, соединенных между собой цепью B9-R10(e). При состыковке фрагментов, находящихся в тех же конформационных состояниях, с помощью свернутой цепи R9-R10 (/), т.е. в случае конформации октапептида шейпа е^2е/2, возникают сильные стерические препятствия, и эти конформации становятся нереальными. Шейп e->f2ef представлен одной конформацией, в которой сближены почти все остатки; суммарная энергия дополнительных тетра-, пента- и гекса-Пептидных взаимодействий составляет -5,0 ккал/моль. Тем не менее такие Контакты неэффективны, так как их образование сопровождается ухудшением взаимодействий во фрагментах Glu7-Pro9 и TyrI0-Cys14. Конформация е3f2ef уступает глобальной структуре 6,5 ккал/моль. Конформация близкого шейпа erf^ef вообще нестабильна из-за перекрывания ван-дер-ваальсовых радиусов атомов.
Предыдущая << 1 .. 209 210 211 212 213 214 < 215 > 216 217 218 219 220 221 .. 303 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed