Аминокислоты полипептидная модель

Мы сразу же поняли, что строение ДНК может оказаться более сложным, чем строение а-спирали. В а-спирали одна полипептидная цепь (последовательность аминокислот) сворачивается в спираль, удерживаемую водородными связями между группами этой же цепи. Морис, однако, сказал Фрэнсису, что диаметр молекулы ДНК больше, чем это было бы, если бы она состояла только из одной полинуклеотидной цепи (последовательности нуклеотидов). Это навело его на мысль, что молекула ДНК представляет собой сложную спираль, состоящую из нескольких полинуклеотидных цепей, завернутых одна вокруг другой. В этом случае всерьез приниматься за построение модели можно было, только решив заранее, как соединены эти цепи друг с другом водородными свя- [c.37]

Основные положения предложенной мною конформационной теории белков были сформулированы в общем виде и имели вначале чисто эвристический характер [40, 41]. Создание расчетного метода требовало их детализации и тщательной проверки. Достоинство теории даже в ее первоначальной, быть мо жет, несовершенной форме заключалось в том, что она позволяла всю необходимую работу с первой и до завершающей стадии заранее представить в виде строго последовательного ряда логически связанных между собой шагов, где каждое продвижение вперед опиралось на результаты предшествующих исследований и предваряло последующее. Иными словами, теория, отражавшая вначале чисто субъективное представление автора о структурной организации белка, в то же время представляла собой достаточно четко ориентированную рабочую программу исследования. Одно из положений теории, а именно предположение о согласованности в белковой глобуле всех внутри- и межостаточных взаимодействий, давало возможность разделить задачу на три большие взаимосвязанные части. Цель первой заключалась в кон-формационном анализе свободных остатков стандартных аминокислот, т.е. в оценке ближних взаимодействий валентно-несвязанных атомов. Идеальными моделями для изучения ближних взаимодействий явились молекулы метиламидов М-ацетил-а-аминокислот (СНз-СОМН-С НК-СОЫН-СНз). Вторая часть общей задачи состояла в выяснении влияния средних взаимодействий, т.е. взаимодействий между соседними по цепи остатками. Объектами исследования здесь могли служить любые природные олигопептиды. Цель третьей, завершающей части - изучение роли контактов между удаленными по цепи, но пространственно сближенными в глобуле остатками и априорный расчет трехмерной структуры белка. В дефинициях нелинейной неравновесной термодинамики эти цели могут быть сформулированы следующим образом. Во-первых, определение возможных конформационных флуктуаций у свободных аминокислотных остатков и выявление энергетически наиболее предпочтительных. Во-вторых, нахождение возможных конформационных флуктуаций локальных участков полипептидной цепи и установление среди них бифуркационных флуктуаций, ведущих к структурированию фрагментов за счет средних невалентных взаимодействий. В-третьих, анализ возможных флуктуаций лабильных по средним взаимодействиям участков полипептидной цепи и идентификация бифуркационных флуктуаций, обусловливающих комплементарные взаимодействия конформационно жестких нуклеаций, стабилизацию лабильных участков и, в конечном счете, образование нативной трехмерной структуры молекулы белка. [c.109]

Еще в ранних исследованиях было показано, что в молекулах белка, синтезированных при кратковременной инкубации с меченой аминокислотой, лютка распределяется неодинаково. Эти результаты можно интерпретировать исходя из модели, приведенной на фиг. 167. Согласно этой модели, синтез полипептидных цепей начинается с одного конца и далее рост цепи происходит последовательно, путем присоединения одной аминокислоты за другой до тех пор, пока вся цепь не будет готова. Таким образом, в любой данный момент в системе присутствуют в разной степени завершенные полипептиды. Если в какой-то момент добавить к системе меченую аминокислоту на очень короткое время, не больше того, какое необходимо для завершения синтеза цепи, то содержание метки в различных цепях, синтез которых успеет завершиться за время инкубации с меткой, будет прямо пропорциональным числу остатков этой аминокислоты, включившихся в достраиваемые цепи. Поэтому радиоактивность отдельных участков полипептидных цепей должна быть тем выше, чем дальше отстоит этот участок от того конца цепи, с которого начинается синтез. Исходя из данных по включению, можно было, следовательно, надеяться однозначно установить этот конец. [c.526]

Порядок химической связи аминокислот друг с другом создает первичную структуру макромолекулы белка. Однако его свойства зависят также и от конформации полипептидной цепи (вторичной структуры). Одной из моделей вторичной структуры белка является так называемая а-спираль, в которой полипептидную цепь надо представлять себе в виде нити, обвивающей поверхность цилиндра. Устойчивость а-спирали обеспечивается водородными связями между группами КН и С=0 (рис. 11.1). [c.403]

Эта модель интересна в том отношении, что, по-видимому, субстрат (ДФФ) играет роль организатора , сближающего в надлежащей конформации ионы ОН и собственно катализатор хелат меди. В ферментологии неоднократно отмечали возможность организующего влияния субстрата на компоненты активного центра. Интересно указание Анфинсена [47] на роль, которую играет третичная структура белков гидролитических ферментов в механизме их действия и уровне активности [50]. Автор пишет, что активный центр стабилизируется сложной системой взаимодействий, в результате которых возникают вторичная и третичная структуры, причем полная информация, нужная для формирования этих структур, заложена в определенной последовательности аминокислот в вытянутой полипептидной цепи. [c.161]

Порядок следования аминокислот определяет первичную структуру белка, спирализация — это уже образование вторичной структуры, а изменение общей формы спирали обусловливает третичную структуру. Наконец, большие молекулы белка могут объединяться в еще более крупные агрегаты,—формируя уже четвертичные структуры. Такова сложная геометрическая конформация полипептидной цепочки. Трехмерные модели молекул мио-глобина и гемоглобина были впервые построены Кендрью в 1957—1961 гг. При этом были использованы данные, ранее полученные Перутцем. [c.55]

Однако, пользуясь этой моделью, нельзя еще ничего сказать о расположении отдельных аминокислот в полипептидной цепи. Ясно лишь, что это расположение на линейных участках обладает осевой симметрией и представляет собой спирали диаметром около 10 А, что соответствует ширине а-спирали Полинга и Кори. Расположение аминокислотных остатков было, установлено тогда, когда Кендрью с сотр. построили модель с [c.124]

Модель миоглобина, построенная в Кембридже, имеет линейные размеры порядка 3 м (масштаб 1 А — 5 см). Из этой модели видны все три уровня структурной организации белка. Первичная структура видна столь отчетливо, что можно идентифицировать большинство аминокислот в полипептидной цепи. Вполне возмо жно, что рентгеноструктурный метод исследования порядка [c.88]

Создание первых детальных моделей конфигураций полипептидной цепи, с одной стороны, и успехи, достигнутые в определении геометрических размеров и строения аминокислот и простых пептидов, с другой, легли в основу построения достаточно определенных стереохимических теорий строения полипептидных цепей. Но в то же время простое объединение этих двух направлений стереохимии белков еще не означало перехода на новый уровень исследований. [c.144]

Сдвиг намечается в начале 40-х годов, когда параллельно начинаются, с одной стороны, целенаправленные исследования полной структуры аминокислот и простых пептидов (простейших компонентов полипептидной цепи), а с другой — попытки создать пространственную модель полипептидной цепи. Эти работы привели к определению точных геометрических размеров молекул аминокислот, пептидов и их производных, а также формулировке основных требований, которым должна отвечать точная пространственная модель полипептидной цепи. Эти данные легли в основу теории а-спирали Полинга — Корея. [c.153]

Рис. 2-6. Аминокислота аланин в ионизированной форме, в которой она находится при pH 7. При включении аланина в полипептидную пень заряды амино- и карбоксильной групп, имеющиеся у свободной аминокислоты, исчезают. В нижней части рисунка представлена пространственная модель.

Как видно из рисунка, а-спираль характеризуется предельно плотной упаковкой скрученной полипептидной цепи, так что все пространство внутри мыслимого цилиндра, в пределах которого идет закручивание, заполнено. На каждый виток правозакрученной а-спирали приходится 3,6 аминокислотных остатков, радикалы которых направлены всегда наружу и немного назад (вверх на модели), т. е. отклоненЬ в сторону начала полипептидной цепи. Правый ход спирали легко установить, если смотреть в торец спирали со стороны №концевой аминокислоты полипептидной цепи (начало молекулы) на модели ясно видно, что закручивание полипептидной цепи идет по часовой стрелке. Шаг спирали (расстояние между витками) составляет 0,54 нм, а угол подъема витка равен 26°. Период идентичности, т. е. длина отрезка спирали, полностью повторяющегося по ходу ее, составляет 2,7 нм (18 аминокислотных остатков). [c.66]

В полипептидной цепи эта группа, как предполагалось в модели Лаки и Коулсона, отцает четыре электрона для образования общей я-орбитали. Согласно этой модели белок является полупроводником, причем л-электронные орбитали располагаются перпендикулярно оси полипептидной цепи. Позже Эванс и Герей, рассматривая пептидную группу как элементарную ячейку, пришли к выводу о наличии в молекуле белка трех энергетических зон, из которых одна свободна. Более точные расчеты показали, что ширина запрещенной зоны в белках довольно велика и равна 5 эВ. Бриллюэн предложил модель, в которой зоны проводимости белка получаются за счет перекрытия ст-связей. В этой модели ширина запрещенных зон еще больше (8—10 эВ). Проблема полупроводи-мости белковых систем пока ждет решения. Эксперимент показывает, что энергия фотовозбуждения отдельных групп, связанных с белковой цепью, может мигрировать на значительные расстояния и вызывать флуоресценцию других групп. Комплекс миоглобина с оксидом углерода (II) отщепляет СО при действии излучения, которое не поглощается гемином (т. е. группой, непосредственно связанной с СО), но поглощается триптофаном и тирозином — аминокислотами, остатки которых входят в состав белка миоглобина. Здесь энергия мигрирует от белка к геминовой группе. Эти важные свойства белков показывают, что белки в некоторых случаях способны передавать энергию возбуждения, т. е., в общем случае, сигналы . В ходе эволюции функции передачи сигналов в форме серии дискретных импульсов, частота которых зависит от силы раздражения, перешли к более совершенной системе — нейронам нервной сети. [c.348]

Стадия взаимодействия вторичных структур должна следовать за стадией их образования. Следовательно, до выработки геометрических критериев упаковки вторичных структур в супервторичные необходима идентификация а-спиралей и р-складчатых листов, описание процессов их идентификации, развития и терминации. Задачи, перечисленные в работе [140], предполагаются решенными, что, как известно, не соответствует действительности. Поэтому модель Птицына описывает не весь процесс белкового свертывания, а лишь упаковку вторичных структур, т.е. завершающую стадию, быть может, не отвечающую соответствующей стадии реального механизма самоорганизации. Следует также отметить несовместимость предложенной модели с одним из постулируемых в этой же работе положений. Так, автор, рассматривая вопрос об идентификации а-спиралей и Р-структур, исходит из существования корреляций между вторичными структурами и аминокислотной последовательностью, а обсуждая образование из них супервторичных структур, утверждает отсутствие таких корреляций. В основу поиска геометрических критериев упаковки вторичных структур положена простейшая полипептидная цепь - гомополимер из аминокислот с гидрофобными боковыми группами. Предполагается, что такая цепь в водном окружении обладает вторичными структурами, стабилизированными пептидными водородными связями, и супервторичной и третичной структурой, стабилизированной гидрофобными взаимодействиями боковых цепей а-спиралей или Р-складчатых листов. Реальное поведение гомополипептидов в растворе не дает, однако, оснований для подобных предположений [25, 142-144]. Молекулы гомополипептидов, как и молекулы других синтетических полимеров, имеют огромное количество близких по энергии непрерывно флуктуирующих в [c.504]

После проверки белков на гомологичность в исследовании наступает ровый этап - установление у отобранного набора аминокислотных (последовательностей вариабельных и константных участков полипеп- идных цепей и конструирование модели консервативного кора целевого Репкг. Опыт, легко объясняющийся бифуркационной теорией свертывания В физической теорией структурной организации белковых молекул (см. гл. ), показывает, что большая часть изменений в порядках аминокислот у (гомологов касается остатков поверхностного слоя белковых глобул, ростоящего, как правило, из неупорядоченной полипептидной цепи между фиксированными точками константных областей. В литературе они долучили название петельных сегментов. Их конформационные состояния [c.523]

Как полагают Меклер и Идлис, "обязательный компонент любой А-А-связи - водородная связь, образующаяся между полярной группой боковой цепи одного аминокислотного остатка и карбонилом остова полипептидной цепи - компонентом аминокислотного остатка-партнсра" [352. С. 43]. Вокруг таких водородных связей имеются гидрофобные рубашки, "защищающие их от атаки молекулами растворителя, в первую очередь, воды. Таким образом Природа обеспечивает образование особых, ранее неизвестных, специфических связей между аминокислотами - Л-Л-связей" [352. С. 44]. Из описанной структурной модели A-A-комплекса, однотипной для всех 26 пар аминокислотных остатков, не ясно, почему водородная связь является "обязательным компонентом любой A-A-связи". Это исключено по целому ряду причин. Во-первых, стабилизирующая энергия водородной связи, даже если она экранирована от контактов с водой, во много раз уступает суммарной энергии других видов невалентных взаимодействий, прежде всего, дисперсионной энергии. Во-вторых, точечное взаимодействие двух атомов этого "обязательного компонента" не может обеспечить стереокомплементарность остатков А и A. Напротив, как хорошо известно [353], взаимное расположение групп С = 0 и Н-О (H-N) определяется не столько самой водородной связью, сколько потенциальной энергетической поверхностью окружающих ее атомных групп. Она реализуется только в том случае, если удовлетворяет требованиям других видов невалентных взаимодействий, среди которых наибольшие ограничения накладывают ван-дер-ваальсовы взаимодействия. В-третьих, сближенность акцептора и донора протона требует определенной ориентации друг относительно друга основной цепи одного остатка и боковой цепи другого, что должно лишать конформационной свободы оба аминокислотных остатка и вести к реализации у всех пар A-A-связей данного типа одинаковых конформационных состояний. Такая унификация пространственного строения A-A-комплексов, как отмечалось, противоречит эксперименту. И наконец, в-четвертых, с предложенной моделью A-A-связи не согласуется четко проявляющаяся в трехмерных структурах белков тенденция боковых цепей заряженных остатков (Arg, Lys, Glu, Asp), находящихся на поверхности глобулы, принимать полностью развернутые конформации и ориентироваться в [c.536]

Прогресс, достигнутый в ходе решения столь сложный проблемы, был, естественно, результатом усилий многих исследователей. Среди них — Лайнус Полинг (Калифорнийский технологический институт), получивший в 1954 г. Нобелевскую премию. В 1951 г. Полинг писал Четырнадцать лет назад профессор Р. Кори в я, предприняв очень энергичные, но безуспешные попытки решить задачу построения удовлетворительной модели конфигурации полипептидных цепей в белках, решили попытаться справиться с этой задачей косвенным методом, тщательно изучив кристаллы аминокислот, простых пептидов и родственных соединений для того, чтобы получить абсолютно надежные и подробные сведения о структурных характеристиках веществ подобного рода и в конце концов получить возможность уверенного предсказания точных конфигураций полипептидных цепей в белках [Re ord. hem. Prog., 12, 156—157 (1951)]. Эта работа на простых веществах, проводившаяся в течение более 14 лет, позволила в конце концов Полингу с сотрудниками предложить структуру, которая, вероятно, является важнейшей вторичной структурой в химии белков — а-спираль. [c.1057]

Замены, влияющие на процесс свертывания, исследуются на моделях — аналогах белков. В предыдущих разделах обсуждалось влияние замен аминокислот на функцию или на стабильность свернутых белков. Однако очевидно, что наиболее отрицательное воздействие мутация оказывает на динамику свертывания полипептидной цепи. Исследование этой проблемы на естественных мутантах затруднительно по двум причинам. Во-первых, если путь свертывания белка-мутанта полностью заблокирован, то полипептидную цепь невозможно идентифицировать и выделить обычными биохимическими методами (однако можно использовать иммунологические [94, 4181 или комплементационные методики [446]). Кроме того, полипептиды, которые после их биосинтеза не свертываются совсем или свертываются слишком медленно, часто подвержены быстрому разрушению in vivo [154]. Эти трудности заставили искать модели для изучения влияния мутаций на свертывание белка среди полусинте-тических аналогов белков [497—499] или белков с модифицированными боковыми цепями [445] (разд. 8.2). [c.206]

Поразительные изменения свойств могут проистекать в результате замены всего лишь одной аминокислоты на другую в молекуле белка. Так, замена остатка глутаминовой кислоты на валин в одной из четырех полипептидных цепей гемоглобина резко изменяет его свойства и приводит к болезни — серповидной анемии. Изменение других аминокислотных остатков может, однако, давать незначительный эффект или вовсе не влиять на биологическую активность. Интересный пример такого рода эффектов можно наблюдать среди различных молекул цитохрома с, выделенных из организмов, которые находятся на очень различных стадиях эволюционного статуса [12]. Цитохромы действуют при биологическом окислении как переносчики электронов и один из них, цитохром с, может быть легко растворен и выделен. Полная аминокислотная последовательность цитохрома с была определена для белков из примерно 40 видов проведено сопоставление между различными последовательностями, а также с трехмерной (по данным рентгенографии) моделью цитохрома с сердца лошади. По-видимому, цитохром с не подвержен радикальным эволюционным изменениям, однако отдельные участки (особенно положения 70— 80 в последовательности из 104 аминокислот) совершенно неизменны, тогда как другие допускают изменения в довольно широких пределах. Важно, что участок аминокислотной последовательности, ответственный за перенос электронов, содержит шесть или более остатков различных аминокислот в различных видах. [c.223]

Последующие исследования Б. в общем подтвердили правильность теоретич. положений Полинга, одиако во многих случаях стенень спирали-зации полипептидной цепи оказалась далекой от возможной. Если в миоглобине и гемоглобине степень я-снирализации достигает 75%, то в лизоциме она равняется 40%, а в химо-трипсине 3%. Это объясняется деформирующим действием остатков пролииа, а также значительным взаимодействием боковых групп остатков аминокислот между собой. Последнее обстоятельство пе учитывалось в идеализированной модели Полиига. Таким образом, по [c.125]

Согласно этой модели (рис. 32 и 33), полипептидная цепь имеет форму винтовой лестницы, в которой каждый аминокислотный остаток соответствует одной ступени высота каждой ступени в этой модели равна 1,5 А, а высота витка — 5,4 А. Следовательно, один виток содержит 3,7 ступени или аминокислотных остатка через 18 ступеней расположение ступеней вновь точно повторяется. В этой модели полипептидная группа имеет плоскую конфигурацию, как этого требует теория, а межатомные расстояния и углы—те же значения, что и в теоретической полипептидной цепи, изображенной на рис. 30. Устойчивость этой конструкции обусловлена наличием водородных связей между группами С=0 и N—Н, принадлежащими наложенным один на другой виткам. Вследствие Ь-конфнгурации аминокислот, составляющих винт, он имеет направление винта с левой нарезкой, причем боковые аминокислотные остатки Н расположены снаружи. Диаметр винта равен 10,5 А. Геликоидальная модель лишена напряжения и представляет собой конфор- [c.437]

Два больших открытия, сделанные в 1953 г., ознаменовали наступление новой эры в биохимии. В этом году Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик в Кембридже (Англия) создали модель структуры ДНК (двойную спираль) и высказали предположение о структурной основе точной репликации ДНК. В этом предположении, по существу (хотя и не в явной форме), была выражена идея о том, что последовательность нуклеотидных звеньев ДНК содержит в себе закодированную генетическую информацию. В том же году Фредерик Сэнгер, работавший в Кембридже в той же лаборатории, расшифровал последовательность аминокислот в полипептидных цепях гормона инсулина. Это достижение само по себе имело большое значение, так как в течение долгого времени считалось, что определение аминокислотной последовательности полипептида представляет собой совершенно безнадежную по трудности задачу. Но, кроме того, результаты, полученные Сэнгером, практически одновременно с появлением гипотезы Уотсона-Крика, тоже наводили на мысль о существовании какой-то связи между нуклеотидной последовательностью ДНК и аминокислотной последовательностью белков. В следующее десятилети Ь эта идея привела к расшифровке всех содержащихся в ДНК и РНК нуклеотидных кодовых слов, которые однозначно определяют аминокислотную последовательность белковых молекул. [c.146]

Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное значение в биосинтезе белка. На основании имеющихся данных строение дезоксирибонуклеиновой кислоты, повидимому, определяет специфичность синтеза рибонуклеиновой кислоты на поверхности последней при участии ряда энзимов и кофакторов в соответствии с ее структурой располагаются в определенной последовательности активированные аминокислоты, которые затем соединяются друг с другом кислотноамидными (пептидными) связями в полипептидную цепь. Такое формирование полипептидной цепи на частице рибонуклеиновой кислоты, имеющей определенную структуру, приводит к образованию специфической белковой молекулы, как бы отлитой на рибонуклеиновой модели. [c.328]

Детали модели, примененной для моделирования расгвора дипептида, были описаны ранее [2] здесь мы коротко рассмотрим взаимодействия, присутствующие в системе, и методы, использованные при моделировании. Растворенное вещество дипептид аланина СНзС ОКНСНСНзС ОЫНСНз (рис. 2.1) является нейтральной молекулой с концевыми метильными группами, а не с карбоксильными или аминогруппами. Это соединение является системой, моделирующей аминокислоту как часть полипептидной цепи. Структура, показанная на рис. 2.1, представляет собой экваториальную Ст-конформацию, соответствующую глобальному минимуму на потенциальной поверхности дипептида в вакууме предполагают, что такая конформация предпочтительна и в водных, и в неводных растворах. [c.33]

Казалось бы, что полученные сведения не оставляют сомнения в том, что химотрипсин работает по такому же принципу. Однако выяснилось, что фермент-субст-ратный комплекс (сложный эфир + химотрипсин) представляет собой продукт взаимодействия сложноэфирной группы с гидроксильной группой остатка серина (0-ацил-серин). Далее оказалось, что в линейной цепочке аминокислот, которые входят в так называемый активный участок химотрипсина Гли.— Асп.— Сер.— Гли.— Про.— Лей., нет остатков гистидина по соседству с серином. Остается предположить, что активные центры химотрипсина — гидроксильная группа серина и имидазольное кольцо гистидина — хотя и удалены друг от друга (например, находятся на разных витках полипептидной цепи в модели Полинга — Кори), имеют возможность сближаться как раз в тот момент, когда происходит захват молекулы сложного эфира одним из активных центров химотрипсина. [c.101]

Наконец, третья особенность этой конформации состоит в том, что боковые радикалы аминокислот обращены наружу. Не принимая непосредственного участия в построении углеродного скелета а-спирали, эти радикалы могут способствовать созданию напряжений, несовместимых со спиральной конфигурацией, и разрыву водородных связей, т. е. образованию аморфных участков. Поэтому структура а-спирали позволяет получить максимальную изменяемость белковой структуры и, следовательно, обеспечить исключительное разнообразие химической специфичности белков. Расположение боковых радикалов аминокислот весьма существенно и с другой точки зрения. Если мы представим себе а-спи-раль, построенную из природных -аминокислот (рис. 19), то при 1шправлении вращения слева направо (правая спираль) все боковые цепи будут располагаться вдоль оси от С-конца к Ы-коп-цу, т. е. в направлении, обратном направлению полипептидной цепи. Если же спираль левая, то боковые радикалы будут направлены вдоль оси по направлению полипептидной цепи. Так как на каждый виток спирали приходится 3,6 таких радикалов, то их упаковка и взаимодействие для каждого типа спирали будут совершенно различны. При этом необходимо учесть, что именно это взаимодействие и определяет выбор направления вращения спирали. К сожалению, теория Полинга и Крика не. может ничего сказать о том, каково должно быть это направление, поскольку для построения модели оно совершенно безразлично. Для большинства исследованных полипептидов оказалось, что природные аминокислоты образуют правые спирали они же были обнаружены и в ряде белков. [c.98]

Вопрос, на который теория Полинга—Кори не давала ответа, заключался в том, каково должно быть направление вращения спирали. Для рассмотренной модели кажется безразлично, выбрать ли правые или левые спирали. Одпако, если учесть левую конфигурацию природных аминокислот и наличие в них боковых групп, то станет яспо, что выбор нанравленпя вращения спирали небезразличен. Дело в том, что боковые радикалы К, которые всегда расположены вне спирали Полинга—Кори, будут располагаться вдоль оси в направлении, обратном направлению полп-пептидной цепи, если все аминокислоты 1-конфигурацни. а спираль правая (рис. 8). Направление цепи мы условно выбираем от К-конца к С-концу. С другой стороны, если из природных аминокислот построить левую спираль, то боковые группы аминокислот будут направлены вдоль осп по направлению полипептидной цепи. Так как спираль сложна и содержит 3,6 боковых групп на виток, то упаковка боковых радикалов и их взаимодействие будут различными в обеих структурах. Ясно, что выбор между правым и левым направлением спирали определяется как раз этим ваидерваальсовым взаимодействием боковых групп. [c.45]

Картина, полученная при разрешении в 6 А, не позволила видеть положение отдельных атомов, но положение спиралей Полинга—Кори, образованных полинентидной цепью, получилось четко, так как диаметр спирали 10,1 А. Вся эта структура видна пз помещенной выше модели (см. рис. 34). На модели виден плоский диск — геминовая группа. Внутреннее строение спирали Полинга—Кори в этой картине, естественно, пе получилось. Видно, только, что полипептидная цепь свернута в стержень. Далее боковые цепи аминокислотных звеньев здесь получились как бесструктурная аморфная масса, заполняющая промежутки между стержнеобразной спиралью. По причине того, что отдельные белковые группы идентифицировать не удается, о чередовании аминокислот в цепи ничего еще сказать нельзя. Модель, представленная на рис. 34, сделана для простоты вообще без боковых групп. В модели видны цилиндрические весьма регулярные участки, перемежающиеся с ненравильными участками. Это подтверждает гипотезу о построении макромолекул белка из нескольких отрезков спирали Полинга—Кори с промежуточными неупорядоченными аморфными областями полипептидной цепи. [c.107]

Однако работы Астбери помогли достаточно четко сформулировать цели исследований и наметить основные пути выяснения пространственной конфигурации белковых веществ. В 3 0-х годах складываются два основных направления рентгенострук-турных исследований белковых веществ (разрабатываемые первоначально исключительно для фибриллярных белков). Этими направлениями были, во-первых, изучение детального строения основных простых компонентов полипептидной цепи (признававшейся основной структурой белковых веществ) — аминокислот и простых пептидов, а также некоторых аналогичных структур, в первую очередь, дикетопиперазинов во-вторых,— изучение моделей полипептидных цепей, построенных на основании рентгеноструктурных анализов фибриллярных белков. Оба этих направления были тесно связаны друг с другом, так как исследование детального строения аминокислот, пептидов и модельных веществ ч данные о геометрических размерах этих соединений позволили бы использовать уже накопленные данные для построения все более точных модельных структур полипептидных цепей и перейти, таким образом, к выяснению закономерностей строения как полипептидной цепи, так и образуемых ею структур высшего порядка. [c.140]

Аминокислотный состав церулоплазмина человека приведен в табл. 10.1. О последовательности аминокислот в его белковой цепи данных пока не имеется. Вторичная структура имеет р-кон-фигурацию и беспорядочную укладку с небольшой примесью а-спи-ралей или при их отсутствии. Судя по гидродинамическим свойствам церулоплазмина (табл. 10.2), третичная структура его молекулы представляет собой очень плотную упаковку. Недавно Саймонс и Берн [29] на основании своих исследований предложили тетрамерную модель четвертичной структуры белка, которая включает две полипептидные цепи с молекулярной массой 15 900 и Ы-концевыми аминогруппами валина и две полипептидные цепи с молекулярной массой 59 ООО, в которых в качестве М-концевых выступают остатки лизина. В табл. 10.3 и 10.4 представлены некоторые оптические, электрофоретические и кристаллографические свойства церулоплазмина человека. [c.365]

Успех Полинга был обусловлен отчасти тем, что он использовал новый подход к определению структуры. В этом подходе предположения и построение моделей играли гораздо большую роль, чем при аналитическом методе, применявшемся старомодными кристаллографами старой школы. Несколькими годами ранее Полинг решил, что структуру полипептидной цепи можно, вероятно, представить, если располагать точными данными о пространственной конформации пептидной связи. Поэтому свои исследования, проводимые методом рентгеиоструктурной кристаллографии, он сосредоточил на определении длин и углов валентных связей в кристаллических аминокислотах и небольших пептидах фиг. 45). Получив эти данные, Полинг смог построить теоретическую модель регулярного полипептидного скелета (фиг. 46). Такая вторичная структура получила название а-спирали. Устойчивость этой структуры обусловлена наличием водородных связей между атомом водорода а-ами-ногруппы и атомом кислорода а-карбоксильной группы другого аминокислотного остатка— четвертого по цепи, считая от первого. Шаг а-спирали составляет 5,4 А, и она содержит 3,6 аминокислотных остатка на виток. [c.93]

Показана только скелетная модель полипептидной цепи. Г идрофобные аминокислоты выделены цветом. Торчащие пеполярпые боковые группы аминокислотных остатков (не показаны) взаимодействуют с гидрофобными цепями жирных кислот внутри липидного бислоя. [c.361]

Главным фактором, лимитирующим разрешение в описанном выше исследовании, являлось радиационное разрушение кристаллов в ходе съемки. В последние годы заметное развитие получили методы электронного микроскопирования при низких и сверхнизких температурах, которые позволяют многократно повышать радиационную устойчивость биологических объектов. Их использование для исследования кристаллов бактериородопсина дало возможность собрать экспериментальные данные до разрешения 3 А в плоскости, параллельной мембране [616]. И хотя в направлении, нормальном к этой плоскости, разрешение оказалось значительно хуже, реконструкция трехмерной структуры позволила выявить ряд тонких деталей структуры, таких, как локализация боковых цепей некоторых аминокислот и (3-иононового кольца ретиналя. Используя полученные данные как реперные точки и сведения о первичной структуре, удалось вписать полипептидную цепь в трехмерную карту белковой плотности и рассчитать атомную модель структуры белка. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология