Конформационные карты

Cтраница 1

Конформационные карты М - ацетил - ] Х [ - метил - / - валина и ди-метиламида О-ацетил - О. [1]

Однако конформационные карты объясняют, но не всегда еще дают возможность предсказывать, поскольку, во-первых, вопрос об относительной стабильности различных конформаций весьма труден и неоднозначен, он в большой мере определяется параметризацией, а, во-вторых, пространственная структура белков в целом зависит от далеких взаимодействий, хотя взаимодействия соседних пептидных единиц, как мы сейчас видели, уменьшает число возможностей. [2]

Основные черты конформационных карт дипептидов справедливы и для полимеров; разница состоит только в том, что благодаря взаимодействию пептидных единиц, находящихся в соседних витках спирали, разрешенные области несколько уменьшаются, а энергетические контуры сужаются. Сравнение ее с картой метиламида Л - ацетил - Ь - аланина ( см. рис. 8.4) показывает, что границы областей резко сузились, в особенности для форм R и L, более того, полностью разрешенная область R состоит теперь уже из двух частей, и только область В осталась практически неизменной. Последнее легко понять, ибо в области В соседние пептидные единицы максимально удалены. [3]

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. [4]

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. [5]

На рис. 7.10 приведены конформационные карты Us ( учтено 8 мономерных единиц) поливинилиденхлорида, построенные В. Г. Дашевским и И. О. Муртазиной [ 30, с. Вторая карта вместо двух осей симметрии по диагоналям имеет лишь центр инверсии. Поскольку в случае ( б) валентные углы главной цепи взяты из оптимального поиска ( см. ниже), то изоэнергетические линии близки к линиям уровней лишь вблизи минимума. [6]

В приводимых далее примерах расчета конформации макромолекул конформационные карты займут центральное место, поскольку они обладают большой наглядностью. [7]

Чтобы учесть деформации валентных углов, необходимо пойти дальше конформационных карт и использовать автоматические методы поиска экстремума функций большого числа переменных. Применительно к макромолекулам наиболее эффективным является метод оврагов, описанный в разделе 5 гл. Метод оврагов позволяет прощупать всю потенциальную поверхность и выделить среди множества минимумов глобальный. [8]

В разделе 2 этой главы мы достаточно подробно останавливались на конформаций моделей дипептидов именно потому, что их конформационные карты дают возможность проанализировать двугранные углы в глобулярных белках, пространственная структура которых определена методом рентгеноструктурного анализа. [9]

Представляют интерес расчеты конформаций олиго - и по-линуклеотидов с потенциальными функциями. В отличие от пептидов, двумерные конформационные карты которых позволяют найти положение и форму минимумов для мономерной единицы, при решении подобных задач для нуклеотидов мы сразу же сталкиваемся с проблемой многих минимумов, и решить ее, вероятно, будет не просто. [10]

Какая же получается картина, если мы оцениваем парциальные заряды из дипольных моментов связей, определяемых из опытных дипольных моментов по аддитивным схемам. Заранее можно сказать, что монопольное приближение дает сильно завышенную энергию притяжения для области, в которой находится р - - структу-ра ( см. приведенные далее конформационные карты), поскольку в этой области расположение зарядов и диполей соответствует ориентации I; взаимное расположение диполей в а-спирали ближе к ориентации II. Это обстоятельство затрудняет оценку относительной стабильности двух наиболее выгодных конформации пептидов. [11]

Необходимые обозначения и локальные системы координат в двухатомной цепи. а - цисоидная конформация. б - трансоидная конформация. [12]

За), причем допустимы как положительные, так и отрицательные знаки углов. Эти обозначения представляются более естественными, поскольку тпрамс-конформации соседних мономерных единиц очень часто встречаются в макромолекулах, тогда как цис-конформации практически запрещены. Однако для построения конформационных карт они не так удобны, поскольку в этом случае минимумы энергии находились бы на границах карт. [13]

Увеличение углов вращения соответствует движению по часовой стрелке, если смотреть от N-конца к С-концу пептидной цепи вдоль соответствующей связи. Именно такой способ отсчета углов вращения был принят нами и при обсуждении конформаций сте-реорегулярных макромолекул ( см. гл. Разумеется, введение новой номенклатуры не обязывает нас перестраивать полученные прежде конформационные карты: достаточно лишь нуль отсчета ( ф, 1 з) перенести из левого нижнего угла в центр карты. [14]

В этом разделе мы остановимся на конформациях соединений, которые представляют интерес для физики и химии пептидов, при этом обратим внимание на закономерности, важные для понимания пространственной структуры белков. Поскольку более или менее полно охватить огромный экспериментальный материал, накопленный по этим соединениям - задача безнадежная, в основе обсуждения будут лежать представления о взаимодействии атомов и конформационные карты. [15]

Страницы: 1 2