Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 3: структурная организация белка" -> 82

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 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 303 >> Следующая

Конформационная потенциальная энергия монопептидов Gly, Ala, Val и Pro была представлена в виде суммы независимых вкладов ван-дер-вааль-fpBbix UB№, электростатических С/эл и торсионных UTopc взаимодействий, а Также водородных связей f/BC и деформаций валентных углов Uyrn. Энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий описывалась потенциалом Букингема с параметрами Дашевского. Учет электростатических взаимодействий произведен в монопольном приближении по закону Кулона с парциальными зарядами атомов, предложенными Скоттом и Шерагой [65] в 1966 г. и диэлектрической проницаемостью е, меняющейся в пределах от 4 до 10. Торсионная энергия рассчитывалась при использовании величин барьеров внутреннего вращения Uq = 0,2, U'q - 0,6 h(/J = 2,8 ккал/моль. Энергия внутримолекулярной водородной связи N-H...O-C оценивалась по Потенциалу, аппроксимированному кривой Морзе, с параметрами г0(Н...О) = а 1,8А, п = ЗА-1 и D = 4,0, 2,0 и 0,5 ккал/моль. Энергия деформации валентных углов определялась по формуле Гука с использованием следующих значений коэффициентов упругости Ка : 30, 70 и 50 ккал/(моль рад) Соответственно для центральных атомов углерода в гибридизации sp3(C“, Р), sp2(C') и атома азота основной цепи. Значения длин связей, а в начале
Рис II 10 Конформационные карты метиламидов N-ацетилглицина (а) и N-аце-mn-L-аланина (б)
Знаком плюс отмечены положения оптимальных конформаций За нуль отсчета в обеих xapiax принята энергия в гочке ф = \у = -60° Коитуры эквипотенциальных сечений проведены при значениях энергии -2,0, -1,0, 0,5, ) ,0 и 2,0 ккал/моль
U, нкал/поль
Рис II 11 Кривая потенциальной энергии метиламида М-ацетил-Л-пролина
расчета и значения валентных углов, соответствовали параметрам Полинга-Кори.
Конформационный анализ каждой молекулы метиламида N-ацетил-а-аминокислоты начинался с построения при изменении углов ф и у конформационной карты, которая давала ориентировочное представление о поверхности потенциальной энергии молекулы и расположении областей самой низкой энергии. Последние выбирались в качестве нулевых приближений для поиска энергетических минимумов при вариации как двугранных углов ф, у, %, так и валентных углов пептидных групп и углов при атоме С“. Затем, используя длины связей Полинга-Кори и найденные теоретические значения валентных углов, усредненные по оптимальным конформациям каждой молекулы, вновь строились конформационные карты ф-у. Рассмотрение полученных результатов начнем в обратном порядке, т.е. с уточненных конформационных карт
Представление о потенциальной поверхности глицинового и алани-нового монопептидов дают карты ф-у, приведенные на рис 11.10 Карта производного валина подобна аланиновой карте, однако имеет нескопько
ценьшую площадь низкой энергии Так, области, ограниченные контуром 10 ккал/моль, занимают 6% всей площади конформационной карты ф-у лонопептида Val, в то время как на карте производного Ala эти области составляют 13%, а на карте Gly - 60%. У молекулы метиламида N-ацетил-?,-пролина вращение вокруг связи N-C“ запрещено (ф-----60°), и поэто-
му ее конформационные возможности определяются лишь одним параметром - V- Потенциальная кривая пролинового монопептида представлена На рис. II. 11.
Несмотря на бросающиеся в глаза различия приведенных на рис. 11.10, ц.11 карт, потенциальные поверхности монопептидов Gly, Ala, Val и Pro обладают рядом общих черт, отражающих наличие определенного единства в химическом строении этих молекул и имеющих, как увидим позднее, большое значение в решении рассматриваемой задачи. Наиболее существенная общая черта - одинаковое расположение на всех конформационных картах низкоэнергетических областей. У глицинового производного таких областей четыре, точнее, две дважды вырожденных - R(L) и В(Н).
У аланинового и валинового производных вследствие появления асимметрии у атома С“ вырождение снимается и низкоэнергетические области, оставаясь на тех же местах конформационной карты, существенно меняются по своей площади и относительной энергии. Наиболее предпочтительными в отношении энтропии и внутренней энергии остаются конформации, значения углов ф, у которых попадают в самые широкие и низкоэнергетические области В и R. Что же касается областей L и Н, то их относительная энергия возрастает, а площади резко сокращаются. Потенциальная кривая пролинового монопептида, по существу, представляет собой сечение потенциальной поверхности производного аланина приф = -60°. бна также содержит две уже знакомые области низкой энергии В и R.
На конформационных картах монопептидов, помимо отмеченных низко-знергетических областей, наблюдаются еще две узкие и самые глубокие потенциальные ямы с центрами при ф —60°, у ~ 60° и ф - 60°, у ~ -5*60°. Отвечающая первому минимуму конформация М была впервые Йостулирована С. Мидзусимой и Т. Шиманучи в 1961 г [68], а отвечающая "второму минимуму конформация Н - М. Хаггинсом для структуры а->$ератина [69]. Конформации М и Н представляют собой два возможных Дня метиламидов N-ацетил-а-аминокислот состояния с внутримолекулярными водородными связями (рис. 11.12). Они отличаются друг от друга 1>риентацией боковой цепи аминокислотного остатка относительно ^емичленного цикла, замыкаемого водородной связью типа 3 —>1 (между Сруппой N-H третьего остатка и 0=С первого, если рассматривать ^онопептид как звено полипептидной цепи). Позднее экспериментальному Исследованию этих форм были посвящены работы [70-82].
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 303 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed