Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, остатки Asp3, Phe4, Cys5 и Leu6 в кристаллической структуре фрагмента обладают ограниченной конформационной свободой и находятся в наиболее низкоэнергетических состояниях Поскольку в каждом случае имеется только одна область низкой энергии, конформа-ционное состояние каждого остатка пептидной цепи фрагмента Arg'-Cys14 взаимообусловлено. Кооперативность столь велика, что делает невозможным изменение конформации основной цепи одного остатка без одновременного изменения конформаций других остатков, т.е. без разрушения всей системы средних взаимодействий, в данном конформационном состоянии. В силу этого обстоятельства, а тем более при наличии согласованности ближних, средних и дальних взаимодействий маловероятно не только изменение структуры основной цепи данного участка, но и большие отклонения углов ф, \|/ в рамках той же структуры при генерации аминокислотной последовательности и ее укладке в нативную структуру
----- Конформационная .жергия, ккал/моль
^общ ^вдв ^торс
2,8 -60,8 6,1 -6,0 -0,7
3,7 -60,2 6,5 -6,0 -0,8
3,8 -60,8 7,2 -6,0 -0,8
5,4 -58,4 6,3 -6,0 -0,7
0 -65,0 7,9 -6,0 -1,1
1,3 -64,1 8,3 -6,0 -1,1
2,4 -62,6 8,1 -6,0 -1,3
2,5 -62,5 8,3 -6,0 -1,5
4,5 -62,9 10,7 -6,4 -1,1
БПТИ. Именно в этом одна из причин удовлетворительного совпадения рассчитанных для свободного фрагмента конформационных параметров с параметрами в сложившейся структуре белка. Простой профиль потенциальных сечений объясняет эффективность процедуры минимизации. Сказанное относится и к остатку Glu7 с В-формой основной цепи. Его еечение ср-ц/ (см. рис. IV. 10, б) также содержит одну область низкой анергии, вытянутую вдоль оси ф; ее минимум отвечает расчетным углам остатка Glu7 в рассмотренной конформации Arg’-Cys14. Сечение потенциальной поверхности ф-vy остатка Gly12 (см. рис. IV. 10, в) имеет две Области низкой энергии, которые занимают большую по сравнению с рассмотренными случаями площадь. Несмотря на удовлетворительное Совпадение уже полученных результатов расчета с опытными данными, необходимо выяснить причину наличия в одной низкоэнергетической области нескольких потенциальных ям, так как в ином случае последующий конформационный анализ белка может пойти по неправильному руслу.
В самом деле, расчет Arg^Cys14 привел к набору низкоэнергетических конформаций, на основе которых будет проводиться дальнейшее исследование БПТИ. В этом наборе все варианты содержат остаток Gly12 в более предпочтительном для свободного фрагмента состоянии с ф = 126° и У = -84°. С помощью используемой процедуры минимизации невозможно Прийти к иному состоянию, отвечающему второй потенциальной яме. Для этого нужно задать соответствующее нулевое приближение, что требует знания потенциальной поверхности. Пример с Gly12 показывает, что исследование у наиболее предпочтительных конформаций сечений потенциальной поверхности должно явиться составной частью априорного расчета Трехмерной структуры белка. Таким образом, структурное исследование Arg1-Cys14-y4acTKa БПТИ выявило девять низкоэнергетических и в принципе перспективных для последующего анализа конформаций, принадлежащих шейпам e2f4e5f2> е2/4е2^2/2 и е/4^2/5 (табл. IV.8).
Фрагмент Arg^Tyr21. Схема расчета фрагмента Arg'-Tyr21 приведена *а рис. IV. 11. Сложность задачи потребовала разделить анализ этого Фрагмента на большое число ступеней. Кратко остановимся на одном из Промежуточных этапов расчета гептадекапептида Arg'-Arg17. Его началь-
Таблица IV д
Относительная энергия конформаций фрагмента Arg^Tyr21 молекулы БПТИ
Шейп J Конформация
е/4е/ге7 В!22 ~В2-*з -R? -R3-R32-Bm -В8 -в9
е'/ле'/е'/2е'/е4 В122 -В ---R3 -R, ---R3“R32~Bj2i -в -в
В,22 -В -R3 -R, ---R3---R32---B12] -В -в
е/4е/е/2е/е/е В122 -В -R3 -Ri ---R3---R32~B ] 21 -в -в
е/4е/е/2е/е/е/ В122 -B-R3 -Ri -R3-R32-B121 -в -в
elfielf(seb В122 -В -R3 -R, -R3-R32-Bi2i -в -в
е/4е/6е/ В122 -В -R3 -Ri -R3-R32-Bi2i -в -в
Bl22 -B-R3 -R, -R3-R32-B12i -в -в
е/4«/бФФ В ,22 -B-Rj -R, ---R3---R32---B12j -в -в
e/4e/j«7 В122 -В -R3 -R, -R3-R32-Bi2i -в -в
В122 -B-Rj -R, -Rj-R?2-B121 -в -в
elfielf5eife4 В122 -B-R3 -Ri ---R3---R32-B121 -в -в
е/4е/5е/е/ В122 -B -R3 -Rj ---R3---R32---В121 -в -в
