Cтраница 3
На самом деле и в дипептидных фрагментах имеется этот минимум, однако ему соответствует весьма большая энергия, и потому он обычно не изображается на конформационных картах. [31]
![]() |
Рибозофосфатная ница в конформацпонных метрах Э, и со. [32] |
Индийские авторы [28] исследовали методом атом-атом потенциалов конформаций дннуклеозидфосфата, представляющего собой два нуклеозидных остатка, соединенные фосфорноэфирными связями. Конформационная карта ( ф, г з), согласно их расчету, имеет семь сравнимых по глубине минимумов, причем выбор глобального минимума практически полностью определяется параметризацией - выбором парциальных зарядов, постоянной к и имманентных потенциалов связей Р - О. [33]
![]() |
Строение пероксида кумила в кристалле.| Карта конформационной энергии молекулы пероксида кумила ( интервал между изолиниями 10 кДж / моль. [34] |
Возможные конформации свободной молекулы пероксида кумила были оценены и менее трудоемким методом атом-атомных потенциалов. Из полученной конформационной карты ( рис. 2.14) видно, что свободное вращение вокруг связи О-О невозможно по стерическим причинам. [35]
![]() |
Конформационная карта н-пентана. [36] |
В н-пентане СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН3 имеется уже больше равновесных форм. Тогда имеет смысл построить конформационную карту ( ф2, ф3) и указать на ней линии одинаковых значений энергии - экви-потенциали. [37]
![]() |
Конформационная карта поли-1 - аланина. [38] |
Ее следует рассматривать как всю карту, причем вероятность пребывания звена в какой-либо ее точке определяется больцмановским фактором с относительной энергией, соответствующей выбранному набору углов. Реально следует учитывать лишь те области конформационной карты, для которых относительная энергия не превышает 5 ккал; разрешенные конформащии находятся в верхней левой части карты. Обсуждаемые конформаощонные расчеты правильно предсказали направление вращения плоскости поляризации активных оптических переходов [139] и, как будет показано ниже ( см. разд. [39]
В одном из приближений [131-136] конформации считаются полностью дозволенными при отсутствии несвязанных взаимодействий между двумя атомами на расстояниях, меньших суммы их вандерваальсовых радиусов. Этот результат представлен на рис. 3.44 в виде так называемой конформационной карты, показывающей [132, 136], какие комбинации величин ф и р удовлетворяют указанным выше условиям. [40]
Основные черты конформационных карт дипептидов, несомненно, должны сохраняться в полипептидах; разница состоит только в том, что благодаря взаимодействию пептидных единиц, находящихся в соседних витках спирали, разрешенные области несколько уменьшаются, а энергетические контуры сужаются. Как и в случае дипептидов, закономерности, наблюдающиеся на конформационных картах полиаланина, являются общими для всех аминокислотных остатков, содержащих атом СР. [41]
Изоэнергетические контуры конформационных карт Пюлль-мана очень близки к контурам, найденным эмпирическими методами. Однако в эмпирических расчетах, за редкими исключениями, потенциалы водородных связей не учитывались; вместо этого на конформационных картах указывались области ( ср, т з), удовлетворяющие условию образования водородных связей. Метод PCILO автоматически включает в расчет энергии водородных связей. Правда, для того чтобы получить конформаций, отвечающие минимумам энергии, недостаточно строить конформационные карты при фиксированных положениях гидроксильных групп, ибо тогда редко удается набрести на водородные связи. Поэтому необходима минимизация потенциальной функции ( в данном случае полной энергии) по всем внутренним параметрам и в первую очередь по углам х, описывающим ориентацию гидроксильных групп. [42]
Конформацпя пятичленного цикла с жесткими валентными связями, очевидно, может быть полностью описана четырьмя ( 2п - 6) независимыми параметрами. Выбрав в качестве этих параметров углы вращения вокруг связей С - О ( ф4 и р5) и два валентных утла, авторы построили конформационную карту ( ф4 фб) кал дая точка которой соответствует минимуму энергии по несущественным параметрам - валентным углам. [43]
Вообще говоря, хотелось бы, чтобы энергии этих двух конформаций с учетом всех взаимодействий были примерно равны или чтобы форма R была немного стабильнее. В этом случае их свободные энергии были бы близкими ( надо принять во внимание, что энтропия формы В несколько больше - больше ее площадь на конформационной карте) и тогда а-спирали и - структуры могли бы одинаково часто встречаться в полипептидах и белках, что и происходит на самом деле. Все это было бы так, если бы энергии внутримолекулярных водородных связей между остатками 1 - 4 а-спиралей были равны энергии межмолекулярных водородных связей, характерных для р-структур. К сожалению, об относительной стабильности этих водородных связей известно очень мало, и потому вообще вопрос об относительной стабильности различных конформаций вряд ли может быть решен во всех случаях однозначно. По этой причине не легко оправдать или отвергнуть тот или иной выбор параметризации для электростатических взаимодействий и, в частности, выбор значения эффективной диэлектрической проницаемости среды. [44]
Как связаны те закономерности, которые мы рассматривали с пространственной структурой глобулярных белков. Как мы уже отмечали, Брант и Шиммель [91], Рамачандран и Саси-секхаран [19], а также Шерага [20] рассматривали распределение точек, соответствующих углам р и ty в этих белках, на конформационных картах дипептидов. Очевидно, спиральные участки белков не представляют интереса ( равно как и области - структуры в лизоциме), их углы ф и - ф находятся вблизи минимумов конформационной карты и потому мы приводим на рис. 26 только точки, относящиеся к неспиральным участкам. [45]