ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конформации олигопептидов из "Конфирмации органических молекул" Рассмотрим в качестве примера весьма сложный депсипептид-ный цикл — энниатин В, являющийся переносчиком ионов через мембраны. [c.384] Конформационные карты М-ацетил-М-метил-1--валина и ди-метиламида 0-aцeтил-DL-oк иизoвaлepиaнoвoй кислоты, моделирующих два фрагмента энниатина В, приведены на рис. 8.12 а и б соответственно. Как видим, первый фрагмент может иметь четыре конформации приблизительно равной энергии, тогда как второй фрагмент — только одну. Для поиска оптимальных конформаций всей молекулы энниатина В вовсе не обязательно минимизировать потенциальную функцию по многим переменным — достаточно собрать скелетные модели с разрешенными конформациями (комбинации из четырех конформаций первого фрагмента и одной конформации второго фрагмента). Рассмотрение моделей показывает, что молекула действительно может иметь две конформации, если шестизвенный цикл замкнут. Одна из них — полярная форма — показана ниже вместе с ионом К , входящим в полость молекулы и образующим координационные связи с атомами кислорода. [c.384] Если ионы калия отсутствуют, молекула энниатина В переходит в другую конформацию — неполярную . Таким образом, расчеты и экспериментальные данные (на последних мы не останавливаемся) показывают, что в основе механизма переноса ионов этими молекулами лежат конформационные перестройки. [c.385] Рентгеноструктурное исследование этой молекулы [1031 показало наличие оси симметрии второго порядка. Хотя полностью расшифровать структуру не удалось, авторы этого исследования предложили пространственную модель грамицидина С. Десятилетием позже Ликвори [104] и Шерага [13, 14] нашли пространственные модели, удовлетворяющие критерию допустимых контактов, причем Шерага делал выбор из 282 различных конформаций, минимизируя потенцнальн то функцию. Однако все три предложенные структуры не удовлетворяли некоторым косвенным экспериментальным данным [105]. В связи с этим было рассмотрено еще несколько моделей пространственной структуры грамицидина С [106, 107]. И все же до настоящего времени конформацию этой молекулы пока еще нельзя считать окончательно выясненной, хотя наиболее вероятной представляется структура, стабилизируемая двумя водородными связями между группами С=0 и N—Н остатков валина и лейцина [108]. [c.386] для предсказания конформации нерегулярного олиго-пептида требуется найти абсолютный минимум функции многих переменных, что само по себе является весьма трудной задачей (см. раздел 5 гл. 2). Далее, надо иметь в виду, что в выборе оптимальной структуры играет роль не только глубина ямы, ко н ее форма. В самом деле, оптимальная структура определяется минимумом свободной энергии, а не энтальпии, а форма ямы дает энтропийную часть свободной энергии. [c.386] Однако и в том случае, если нам удастся найти несколько лучших вариантов, нелегкой останется проблема относительной стабильности различных конформаций. Как мы уже видели, погрешность в вычислении относительной стабильности, обусловленная несовершенством приближений и параметризации, вполне может достигать 0,5 ккал/моль на пептидную единицу, что дает на всю молекулу декапептида 5 ккал/моль и может затруднить выбор оптимальной структуры. Поэтому вполне вероятно, что решение задачи о конформациях средних по размеру олигопептидов окажется не легче, а труднее, чем предсказание структуры глобулярного белка, ибо для белков можно найти некоторые общие принципы. [c.386] Вернуться к основной статье