Проблема белка. Том 3: структурная организация белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001911-9
Скачать (прямая ссылка):
6.1. МЕТИЛАМИДЫ N-АЦЕТИЛДИПЕПТИДОВ
Рассмотрение пространственного строения пептидов и метода их конформационного анализа начнем с изучения всех возможных конформаций у простейших молекул этих соединений, а именно: Ac-Gly-Gly-NHMe (1)5 Ac-L-Ala-L-Ala-NHMe (II) и Ac-L-Val-L-Val-NHMe (III) [110, 111]. Можно полагать, что молекулы с выбранными аминокислотными остатками достаточно полно отражают конформационные возможности основных цепей дипептидов с любыми боковыми цепями стандартных аминокислот. Между тем конформационные задачи этих молекул наиболее просты, поскольку фактически сводятся к установлению оптимальных форм только основных цепей. В качестве переменных были выбраны углы вращения фь \|/ь ср2, \|/2; углы Хх и %2 У молекул II и III отвечали минимумам торсионных потенциалов и имели возможность изменяться при минимизации энергии (рис. 11.27).
но н
Рис. 11.27. Модель молекул Ac-X-X-NHMe (X = Gly, Ala или Val) в конформации Ф] = Vi =
= ф2 = V2= 180°, со = 180°
Для суждения о потенциальной поверхности молекул I—III в четырехмерном базисе (фь vjib ф2, \|/2) были построены семейства конформационных карт ф2~у2 при различных значениях фь \}/ь подобные приведенным на рис. П.28. Они показали, что конформационная энергия дипептида при варьировании одной пары углов ф, \|/ зависит от значений ф, Н* соседнего аминокислотного остатка. Эффект влияния возрастает в ряду: I-II, III. Однако, и это очень существенно, взаимодействия между смежными остатками не приводят к значительным отталкиваниям, и положения минимумов на потенциальных сечениях дипептидов I—III соответствуют комбинациям углов ф, близким к значениям оптимальных конформации, соответствующих монопептидов. Такой результат служит обоснованием подхода, в котором при расчете конформаций дипептидного фрагмеша в
%
Рис. I! 28 Семейство конформационных карт ф2 - У2 СНзСО-Gly-Gly-NHMe при ф! = -60° и V] = -180, -140, -100, -60, -20, 100 и 140°
Энергия эквипотенциален на картах ф2 - vj/2 прн Ф( = 20 и 60° превышает 15 ккал/моль
Честве нулевых приближений при поиске локальных минимумов следует 5ирать комбинации углов оптимальных форм монопептидов (R, В, Ш). В связи с этим конформации молекул Ac-X-X-NHMe можно обозначь через R-R, R-B, B-R, R-L и т.д.
|Очевидно, такой подход окажется полезным и может быть использован конформационном анализе более длинных пептидных цепей в случае гаточной энергетической дифференциации форм сложного фрагмента, Ьдставляющих комбинации изоэнергетических состояний более простых агментов, т.е. при отклонении от аддитивности. В работах [110, 111]
Форма Угол вращения, град Оабщ,
основной ккал/моль
цепи
Ф1 VI 1 1 Ф2 ?2 2 2
*] х2 X, *2
r,-r2 -60 -33 65 86 -88 -33 62 90 1,2
-98 -35 65 90 -129 -61 174 86 3,0
-77 -23 72 89 -55 -46 -64 83 1,8
-120 -61 135 89 -107 -37 61 91 2,8
-120 -67 172 83 -141 -61 179 85 3,4
-86 -52 180 92 -86 -53 -53 91 1,9
-92 -49 -64 87 -60 -37 65 93 4,7
-125 -58 -62 89 -90 -57 179 44 5,8
-139 -60 -59 89 -134 -60 -56 88 2,6
RrB2 -100 -24 64 87 -108 164 67 92 1,6
-119 -34 43 96 -121 161 178 115 5,8
-129 -22 53 94 -102 166 -63 82 1,7
-ИЗ -56 -177 92 -120 164 60 92 2,2
-123 -63 175 84 -124 152 179 89 3,2
-113 -15 -161 89 -111 150 -70 93 4,2
-141 -62 -61 91 -134 166 57 93 2,8
-137 -60 -59 91 -111 148 180 86 4,0
-136 -59 -60 90 -124 150 -57 88 2,4
Bj-Rj -129 167 66 94 -103 -38 66 90 3,0
-127 177 74 99 -1 !0 -72 175 80 3,5
-95 172 77 90 -133 -60 -59 78 2,7
-95 110 178 88 -149 ---47 55 98 2,3
-109 149 174 90 -121 -60 178 86 1,8
-98 154 176 87 -135 ОО -59 83 0
1
-129 134 -60 89 -109 -37 63 90 4,2
-121 122 -61 89 -118 -59 180 90 4.5
-96 114 -60 89 -130 -59 -55 89 2,3
В1-В2 -102 169 69 92 -123 160 63 90 3,3
-130 168 67 92 -104 146 180 87 3,1
-114 173 75 92 -139 95 -58 87 2,0
-110 141 180 84 -121 160 64 92 1,8
-105 143 174 91 -121 138 179 85 2,1
-95 155 168 90 -135 140 -60 87 0,6
-109 128 -62 87 -140 154 56 88 3,8
