Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
Результаты решения прямой структурной задачи приведены в табл. IV.23 [376, 377]. В нее включены девять конформаций различных шейпов пептидного скелета гормона с относительной энергией в интервале 0-10,0 ккал/моль. Для каждой структуры в таблице указаны энергетические составляющие ван-дер-ваальсовых взаимодействий и водородных связей (UB№), электростатических взаимодействий (Ujn) и заторможенного вращения (f/TOpc). Первые две составляющие конформационной энергии приведены отдельно для внутриостаточных, т.е. ближних, и межостаточных - средних взаимодействий. В предпочтительных конформациях 5-пептида геометрия каждого остатка отвечает одному из низкоэнергетических состояний соответствующего свободного монопептида. По этой причине в ряду приведенных структур незначительны по величине и сравнительно постоянны торсионные составляющие Также консервативны величины
Номер Шейп Конформация ^общ, Энергетический вклад, ккал/м^
Внутри- Межоста ^тарс
остаточные точные
взаимодей взаимодей
ствия ствия
^вдв ^в„в "эл
I fefffefe rJ, r2h3r4r B6Rj, B8Bjn 0 -3,8 25,5 -24,8 -15,0 5,5
Па eefeefee В21В В L B2I R B32 В B32| 1,1 -4,5 24,6 -23,4 -12,1 3,9
Пб BjiBRB B21 R B32 В В,2, 6,9 -4,8 24,6 -21,1 -8,0 3,6
Ш ffeffefe b23l hr Rn В B21 l b321 1,3 -4,2 24,6 -22,8 -14,2 5,3
IV Jfefeefe B21 L HR В,, В Ru В B„, 2,0 -2,9 25,9 -21,4 -17,3 5.1
V eefeeeee B21 R н в в,2 в B22 В B321 3,8 -4,7 25,0 -18,3 -14,5 3,7
VI feffffee r2, в в H R21 R b32 в b32! 4,5 -3,7 25,1 -25,5 -8,2 4,2
vn ffeeefee R21 R В В B21 R B32 В В321 6,5 -3,4 25,0 -20,6 -12,7 5,6
Vffl Шее r2] r r н r2I r b32 b b32I 7,2 -3,6 25,1 -22,1 -9,2 4,4
UB№ и особенно иэл ближних взаимодействий. Наибольшую конформационную чувствительность обнаруживают, естественно, межостаточные средние взаимодействия. Оба вида взаимодействий между остатками имеют стабилизирующий характер. Отметим кратко особенности лучших конформаций шейпов fefffefe (I) и eefeefee (Иа), имеющих энергию соответственно 0 и 1,1 ккал/моль, а также конформацию типа feffffee (VI), которая хотя и обладает большей энергией (4,5 ккал/моль), тем не менее должна рассматриваться как вполне реальная. Для всех стандартных остатков, за исключением Gly, запрещена по ближним взаимодействиям область конформационной карты Н. Остаток Gly, напротив, согласно рентгеноструктурным данным белков, часто имеет значения двугранных углов ср, у в этой области. Если заменить Gly у 5-пептида, например в третьем положении, на L-Ala, то из последующего анализа автоматически могут быть исключены все конформационные состояния, в которых остаток Gly3 имеет Н-форму (I, Ш-V), а при замене на D-Ala - D-форму. В последнем случае запрещенными оказываются структуры Ila, VI и VII-К малореальным могут быть отнесены также структуры 116 и VIII, имеющие Gly в форме R, поскольку при замене Gly на D-Ala происходит дополнительное повышение конформационной энергии, уже достаточно высокой в этих состояниях природной молекулы. Следовательно, исходя из общих соображений набор из девяти низкоэнергетических состояний 5-пептида может быть сокращен у [0-А1а3]-аналога до четырех (I, III—VI)-Очевидно, что замена остатка Gly на Ala, т.е. на конформационно менее лабильный остаток, не может привести к появлению новых низкоэнергетических структурных типов, отсутствующих в наборе предпочтительных конформаций исходной молекулы. Тем не менее анализ модифициро-
Аналог Номер Шейп Конформация Uобщ’ Энергетический вклад, ккал/моль
Внутриостаточ- Межостаточные Uторс
ные взаимодей взаимодействия
ствия
[D-Ala3]- IV ffefeefe b21l2h3r4b^ b6r^b8bJ, 0 -3,2 26,3 -22,7 -17,3 5,1
V eefeeeee b21r н в B,2 в B22B B32i 1,8 -4,7 26,5 -19,5 -14,9 3,6
VIII ffefffee r2,r r h r2)r b32b b321 7,4 -3,8 25,4 -17,8 -12,5 4,3
[Рго4]- I fefffefe R,,R HRR,;B R31 В B311 0 -4,0 24,8 -22,0 -17,0 4,8
V eefeeeee B2J R H В Bj2 В B22 В B32) 6,0 -2,8 24,3 -21,6 -13,6 6,3
[Рго6]- Па eefeefee Bjj В В L B2J R B32B B32J 0 -4,6 23,5 -20,6 -14,6 3,3
116 B21 В R В B2i R B32B B321 0,1 -4,8 23,6 -22,6 -12,3 3,2
IV ffefeefe B23L H R Bjj В R32B Bjij 8,0 -2,7 24,9 -16,5 -16,0 5,2
[Рго7]- I fefffefe RuR H R Rj2 В ВцВ B321 0 -3,6 24,4 -26,4 -17,1 4,5
V eefeeeee B21B H В B|2 B BjjB fB32I 8,8 -4,4 24,2 -18,2 -13,9 2,9
