Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Дж. Лещинский и Г. Раузе проанализировали 67 белков известной ?рруктуры, обладающие 270 Q-петлями, к которым они отнесли полностью нерегулярные участки белковой цепи протяженностью от 6 до .16 остатков с расстояниями между N- и С-концами 3,7-10,0 А [198]. Структуры, удовлетворяющие таким требованиям, могут принимать от З5 до З9 различных форм основной цепи. Поэтому их предсказание на основе Эмпирического подхода исключено. К этой же мысли подводит и более Поздняя работа Ф. Коэна и соавт. [199], в которой предпринята попытка, Оказавшаяся неудачной, классифицировать встречающиеся в белках Q-Яетли.
Результаты анализа Q-петель у большого количества белков, несмотря #а принципиальную недостижимость поставленной Лещинским и Раузе це-ДИ, интересны по ряду других причин. Во-первых, показано, что так называемые 12-петли представляют собой высококомпактные участки белка,
Коэффициенты встречаемости (/) аминокислотных остатков в П-петлях трехмерных структур белков
Амино / Амино / Амино / Амино /
кислотный кислотный кислотный кислотный
остаток остаток остаток остаток
Gly 1,3 Ser 1,2 Gin 0,9 Ala 0,8
Pro 1,3 C'ys 1,1 Arg 0,9 Leu 0,8
Туг 1,3 Glu 1,1 Phe 0,9 De 0,7
Asp 1,2 Thr 1,1 Trp 0,9 Met 0,7
Asn 1,2 Lys 1,0 His 0,8 Val 0,6
Примечание./ = (xl/x,)l(n: In,), где: д(- количество аминокислотных остатков типа
х в Q-петлях; х,- количество остатков типа х в белках; nt - общее количество остатков в
П-петлях; л,-общее количество остатков в белках.
образование которых в процессе свертывания не менее энергетически выгодно, чем образование а-спиралей и P-структур. Следовательно, широко распространенное мнение об исключительной энергетической выгодности регулярных вторичных структур и наибольшей скорости их формирования при свертывании белковой цепи лишено серьезных оснований. Во-вторых, было установлено, что в подавляющем большинстве случаев петли находятся на поверхности глобул и поэтому могут играть определяющую роль в функционировании белков и их конформационной подвижности [200-202]. В-третьих, анализ аминокислотного состава Q-петель не выявил остатков, наделенных заметной потенцией встраиваться именно в этот вид нерегулярной вторичной структуры. Такое заключение с неизбежностью следует из сопоставления рассчитанных Лещинским и Раузе [198] коэффициентов встречаемости аминокислот в Q-петлях. Из табл. IV.18 видно, что отклонения этих коффициентов от 1 как в положительную, так и в отрицательную стороны невелики, что хорошо коррелируется с данными предшествующей таблицы. Если табл. IV. 17 демонстрирует индифферентность аминокислот по отношению к регулярной вторичной структуре, то табл. IV. 18- по отношению к нерегулярной. И здесь объективный анализ показывает, что присутствие любого стандартного аминокислотного остатка в а-спирали, P-структуре, р-изгибе или Q-петле не есть проявление его имманентных свойств.
В течение многих лет, начиная с 1971 г., Робсон занимается разработкой методов предсказания вторичных структур, основанных на теории информации [136, 137, 170, 203-206]. В 1978 г. Робсон и соавт. [207] предложили новый метод, получивший название GORI (аббревиатура первых букв фамилий авторов). Позднее возникли две его модификации, GORII и GORIII [208, 209]. Первый вариант [207] построен на предположении о независимости конформационных состояний остатков в трехмерной структуре белка. Во втором [208] - учитываются взаимодействия каждого остатка j с последующим j + т (т < 8) с помощью так называемых направляющих информационных параметров, которые рассчитываются по
Таблица IV 19
Достоверность предсказания трех вариантов метода GOR [207-209]
Метод Базовые данные Качество предсказания (<?), %
Количество Количество Четыре Три состояния
белков остатков состояния
25 -4500 49,0 56,0
GORI 51 8898 46,1 54,7
55 9472 42,6 56,0
51 8898 46,1 53,8
GORII 55 9472 46,7 57,7
75 - 12600 46,5 56,9
68 11237 - 63,0
