Кунтц

Много общего с методом М. Левитта и А. Уоршела имеет метод расчета укладки трехмерной структуры белка, предложенный И. Кунтцем в соавт. [32]. В данном случае белковая цепь представлялась последовательностью сфер, центры которых совмещены в атомами С . Радиус Каждой сферы грубо эквивалентен ван-дер-ваальсову радиусу боковой <<епи. В качестве независимых переменных выбраны Зп декартовых коор-Линат центров сфер (я-число аминокислотных остатков в белке). На свободу остатков в такой бусиничной (без подвесок) модели наложена [c.485]

В последующей работе Н. Гё и Г. Абе [60] детально рассмотрели статистико-механическую модель локальных структур, идея которой уже прослеживалась в изложенных только что исследованиях Н. Гё и Г. Такетоми [57-59]. Под локальной структурой понимается конформация участка полипептидной цепи, которая образуется на определенной стадии процесса свертывания и которая без существенных изменений входит в нативную конформацию белка. В отличие от общепринятого представления о том, что сборка полипептидной цепи начинается с образования вторичных структур, и составляющего основное содержание процесса, а также инициирующего его последующее развитие, Гё и Абе априори не отдают предпочтения ни одной локальной структуре, регулярной или нерегулярной. Наличие а-спиралей, Р-складчатых листов, изгибов и прочих образований оценивается их статистическими вкладами и статистико-механическим поведением всей белковой молекулы посредством парциальной функции. В этой функции не учтен вклад стабилизирующих контактов между локальными структурами на отдельных участках цепи. Отсюда и название анализируемого представления о процессе белкового свертывания как модели невзаимодействующих локальных структур По существу, она аналогична бусиничной модели без подвесок Кунтца и соавт. [32], только в данном случае Гё и Абе представляют белковую цепь не в виде отдельных аминокислотных остатков, аппроксимированных жесткими сферами, а в виде целых конформационно жестких образований, каждое из которых включает непрерывный участок аминокислотной последовательности. Предположение об отсутствии взаимодействий между ними позволяет рассчитать парциальную функцию модели. Но даже в этом случае непременными условиями являются знание нативной конформации, которая обязательно должна быть однодоменной, и предположение [c.492]

Создание количественных методов компьютерного определения вторичных структур в опытных трехмерных структурах белков необходимо также вследствие усложнения процедуры корреляционного анализа, увеличения количества исследованных рентгеноструктурно белков и по некоторым другим причинам, в частности, из-за неоднозначности результатов предсказания того или иного метода при использовании его разными исследователями. Первые алгоритмы идентификации -изгибов с помощью ЭВМ по экспериментальным данным были созданы И. Кунтцем [142, 143] и П. Льюисом и соавт. [111]. Позднее они усовершенствовались П. Чоу и Г. Фасманом [172], Г. Раузе и Дж. Селтцером [173]. С. Лифсон п К. Сандер [174] разработали компьютерный метод определения -структуры, а М. Левитт и Дж. Грир [153] создали первый алгоритм установ- [c.510]

Третий способ основывается на контактных картах Кунтца, в наглядной форме представляющих расстояния между всеми аминокислотными остатками (атомами С ) в трехмерной структуре белка. Здесь можно надеяться, что анализ большого количества таких карт позволит обнаружить отличительные признаки конформационно-жестких и лабильных участков. [c.593]

Большинство поворотов находится на поверхности белка. Анализируя расположение поворотов в белках, Кунтц [203) обнаружил, что они сконцентрированы на поверхности. В соответствии с таким расположением они содержат в основном гидрофильные остатки. Предполагается, что в процессе свертывания повороты играют только пассивную роль, образуя участки наименьшего сопротивления невалентным силам, стремящимся изогнуть цепь. Это предположение подтверждается большим разнообразием наблюдаемых поворотов, ни один из которых не имеет особенно стабильной конформации. [c.93]

Наблюдаемые частоты встречаемости использова[[ы в качестве характеристик склонности. В номенклатуре Кунтца Т означает, что соответствующий остаток стремится встраиваться в повороты цепи. [c.132]

Реверсивные повороты содержат главным образом полярные остатки. Простой стереохимический подход для предсказания поворотов цепи был предложен Кунтцем [203]. Автор обратил внимание на то, что повороты располагаются почти исключительно на поверхности белка. В связи с этим он высказал предположение, что все триплеты полярных остатков (обозначенные буквой Т в табл. 6.2) имеют конформацию реверсивного поворота. [c.141]

Согласно Кунтцу [51, 52], таким путем можно определить в полугидрате всего 0,1% дигидрата. При выполнении анализа образец измельчали (325 меш, <44 мкм) и разбавляли равным по массе количеством оксида алюминия (100 мкм) [51 ]. При изучении известных образцов а- и р-форм полугидрата было показано [32], что коммерческий алебастр, приготовленный при атмосферном давлении, целиком состоит из Р-полугидрата. [c.222]

Анализ, проведенный Бергером и Кунтцем [29], показал, что опытные тайные по составу сополимеров в пределах точности их определения прак-дически одинаково хорошо согласуются как с обычной, так и с усложненной схемой сополимеризации. Зато усложненная схема предсказывает значительное отличие в микроструктуре полимерных цепей, по сравнению с теми результатами, которые были получены в предыдущей главе. Однако, как указывалось выше, точный анализ микроструктуры сополимеров пока не удается осуществить. Таким образом, опыт пока не позволяет сделать каких-либо выводов в пользу усложненной схемы сополимеризации. С другой стороны, многочисленные закономерности, установленные для констант и (см. часть II), говорят о том, что влияние предпоследнего звена на константу скорости реакции роста цепи в большинстве случаев невелико. [c.144]

Я прежде всего обязан Мак-Кензи, с которым я изучал проблемы воды в белках в течение ряда лет, [6, 35]. Мне помогли полезные дискуссии и связь с Каузманном, Кёнигом, Кунтцем и Дженсеном. Но ни один из них не несет ответственности за взгляды, которые я развивал в этом сообщении. Я благодарен за поддержку Национальному научному фонду. [c.90]

Выходы радикалов для некоторых разветвленных алканов были измерены как при помош,и йодной методики, так и путем собирания радикалов. В работе Шулера и Кунтца [80] выходы метильных ради- [c.21]

Диссимметрические полистирольные сорбенты на основе -фенилаланина, а также (—)-бруцина -были синтезированы Лоссе и Кунтце [134], которые исследовали способность к расщеплению на этих ионитах миндальной кислоты и ее О-ацетильного и О-бензильного производных. Лучшие результаты получены на бруциновой смоле. Оптический выход в случае хромато-графии в метаноле миндальной кислоты составлял 6,3%, а для О-ацетильного производного — 4,3%. На ионите с -фенилаланино-м, в котором аминокислота связана с бензильным радикалом полимера сложноэфирной связью, оптический выход для миндальной кислоты достигал всего лишь 1,6% и 0,6% в метаноле и воде соответственно. По мнению авторов [134], способность к расщеплению уменьшается в ряду миндальная кислота>0-ацетил->0-бензилминдаль- ая кислота, потому что в этом направлении усиливается экранирование асим-метрического центра. [c.68]

Молекулы воды, непосредственно окружающие макромолекулы, образуют сольватную оболочку. Их поведение отличается от молекул воды в объеме. Число молекул воды, образующих соль-ватную оболочку, определяет степень гидратации макромолекулы и зависит от характера взаимодействия макромолекул с водой. Метод определения степени гидратации макромолекул, основанный на измерении ЯМР ( Н) спектров поглощения замороженных водных растворов этих веществ, был предложен в работах Кунтца с сотр. [582, 649, 650]. Они обнаружили в ЯМР-спектрах (60 МГц) замороженных водных растворов белков и нуклеиновых кислот при температуре —35 °С относительно узкие (2504-900 Гц) сигналы резонансного поглощения от протонов воды. Найдено, что количество гидратной воды составляет 0,3ч-0,5 г на 1 г белка. Нуклеиновые кислоты оказываются в 24-5 раз более гидратированы, чем белки. [c.243]

Полученные вами значения констант равновесия образования доворво-акцепторвых комплексов ва длине волвы 440 вм при 21° соответственно равны в циклогексане - 0,6, в бензоле - 0,36, в метаноле - 0,3 л моль . Последняя величина близка к значению, полученному Россом и Кунтцем . Оказалось, что в циклогексане константы равновесия комплексов выше, чем в бензоле и метаноле. В то же время в циклогексане и бензоле константы скоростей реакций 2,4-динитрохлорбензола [c.750]

На рис. 1.21 приведены проекции пространственной структуры одной из субъединиц в нативном димерном ассоциате, на рис. 1.22 - расстояния между атомами аминокислотных остатков той же структуры (так называемая карта Кунтца, дающая представление о сближенности остатков в конформации белковой молекулы). Из рис. 1.21 и 1.22 видно, что первые девять N-концевых и последние шесть С-конце-вых остатков последовательности не взаимодействуют друг с другом и с остальной частью молекулы из-за своей удаленности. Развернутые конформационные состояния этих фрагментов наиболее благоприятны для межмолекулярных взаимодействий, которые они осуществляют в структуре каталитически активного димера HIV-1 протеиназы (рис. 1.18 и 1.19). Выше отмечалось, что именно межмолекулярные контакты четырех концевых групп двух последовательностей вносят основной вклад в стабилизацию димера. В то же время развернутые формы участков 1—9 и 94—99 энергетически невыгодны для свободных молекул фермента, и их реализация в разбавленном растворе маловероятна. Следовательно, в процессе димеризации должен происходить конформационный переход от свернутых форм, выгодных для свободных молекул, к развернутым, предпочтительным для ассоциированных. Из рис. 1.21 и 1.22 столь же очевидно, что одновременно должно изменяться также конформационное состояние флепа 45—57, которое в комплексе определяется взаимодействиями с флепом второй молекулы и, возможно, с димером смежной элементарной ячейки. [c.91]

Рис. 1.22. Расстояния между атомами в молекуле нативной H1V-1 протеиназы (карта Кунтца)

Расчеты Кунтца и соавторов, как и Левитта и Уоршела, являются формальными. Они не базируются на каких-либо физических соображениях в отношении механизма свертывания белковой цепи, и в них не Учитываются экспериментальные данные о денатурации рассматриваемых белков. Используемые в обеих работах методы минимизации энергии не позволяют исключить некорректно свертываемые структуры. Отсутствует обоснование сделанных допущений в модельном представ- [c.289]

При использовании метода Монте-Карло отсутствуют объективные критерии отбора конформаций. Внушительное на первый взгляд количество в 10 ООО структурных вариантов может составлять лишь небольшую часть конформаций, подлежащих анализу. Наконец, как и в методах Левитта и Уоршела, Кунтца и соавторов, аппроксимация остатков сферами в методе Танаки и Шераги продиктована не физическими соображениями, а удобствами расчета. В модели никак не отражена конформационная специфика аминокислот. В самом деле, трудно представить, как сферы могут передать конформационные свойства, например, вытянутых лабильных боковых цепей аргинина и лизина с их гидрофобными и полярными участками, имеющими четыре степени свободы (xi—Х4). или плоских боковых цепей триптофана и фенилаланина. Кроме того, потенциалы взаимодействий остатков выбраны на основе незначительного экспериментального материала. [c.292]

Бусиничные модели белков Левитта и Уоршела, Кунтца и соавторов, как и другие упрощенные представления с привлечением разного рода эмпирических корреляций, в большей мере предназначались для воссоздания трехмерной структуры белковых молекул, чем для исследования на их основе механизма самоорганизации природной аминокислотной последовательности. Предложенная в 1978 г. Н. Го и Г. Такетоми [205] так называемая решетчатая модель белка, напротив, совсем не предназначалась для предсказания пространственной структуры белковой молекулы, а была специально разработана для изучения особенностей равновесного двухфазного процесса свертывания и развертывания полипептидной цепи. [c.296]

Модель Го и Абе, по существу, аналогична бусиничной модели без подвесок Кунтца и соавт. [155], только в данном случае белковая цепь представляется не в виде отдельных аминокислотных остатков, аппроксимированных жесткими сферами, а в виде целых конформационно жестких структурных образований, каждое из которых включает непрерывный участок аминокислотной последовательности. Предположение об отсутствии взаимодействий между ними позволяет точно рассчитывать парциальную функцию модели. Но даже в этом случае непременными условиями являются, во-первых, знание нативной конформации, во-вторых, однодоменная глобулярная структура белка и, в-третьих, равновесность и двухфазность процесса свертывания и развертывания белковой цепи. Модель наверняка становится несостоятельной, если по ходу сборки образуются локальные структуры, отсутствующие в нативной конформации белка. [c.298]

М. Россманн и А. Лильяс [197] также отметили большую распространенность доменной организации белков и важность ее изучения для лучшего понимания механизма свертывания полипептидной цепи и установления зависимости между структурой и функцией. Для выявления и сравнения структурных доменов они предложили использовать карты межостаточных контактов, впервые построенные Филлипсом [236]. Карта представляет собой диаграмму, на обеих осях которой нанесена аминокислотная последовательность белка, а на пересечении идущих от отстатков горизонталей и вертикалей указаны расстояния между соответствующими атомами . Одинаковые расстояния соединяются линиями, и карта приобретает контурный вид. Оказалось, что с помощью такого двумерного графа легко обнаруживаются домены и характер их пространственной организации. И. Кунтц [237] показал, что карты межостаточных контактов чувствительны к вторичным и супервторичным структурам, и связал виды этих структур с профилем контурной карты. [c.309]

Ф. Коэном и соавт. [261—263] развит ступенчатый метод предсказания трехмерной структуры белка по известной аминокислотной последовательности. Метод, получивший название комбинированного, предусматривает проведение трех последовательных стадий 1) предсказание на основе существующих алгоритмов регулярных вторичных структур 2) упаковку а-спиралей и -складчатых листов в конформацию, отражающую характерные особенности нативной структуры 3) энергетический расчет отобранных конформаций с использованием моделей, подобных сверхупрощенным моделям Левитта [254], Кунтца и соавт. [155], Робсона и Осгуторпа [270]. План исследования на первый взгляд выглядит логично. В действительности же он нереален, причем нереален в отношении всех своих трех положений, что следовало из данных, уже имевшихся к моменту его появления. Первый пункт плана невыполним по крайней мере по трем причинам. Во-первых, у большей части белков вторичные структуры составляют незначительную долю трехмерной структуры, а в среднем в а-спирали входит 25—30% остатков, а в -структуры — 15—20%. Во-вторых, встречающиеся в конформациях белков вторичные структуры, как правило, сильно искажены и лишь условно могут быть отнесены к регулярным (рис. П.З). В-третьих, надежность существующих алгоритмов предсказания вторичных структур не превышает 50% (гл. 8), что исключает их практическое использование. Возможно, по этим или иным причинам авторы не стали обращаться к предсказательным алгоритмам, а приступили к реализации второго пункта своего плана, выбрав для демонстрации возможностей предлагаемого ими метода белки, изученные рентгеноструктурно, и взяв всю информацию о геометрии [c.319]

Она существенно отличается от всех найденных Коэном и Кунтцем структурных вариантов тем, что содержит суперспираль из четырех антипараллельных а-спиралей, закрученных не вправо, а влево. [c.323]

Анализы кристаллографических моделей белков, проведенные И. Клотцем [13], Б. Ли и Ф. Рихардсом [10], не выявили тенденции так называемых полярных остатков находиться на поверхности, а неполярных — во внутренней части глобулы. Расчеты показали, что половина поверхности, экспонированной к растворителю, состоит из углеводородных атомных групп так называемых полярных остатков и боковых цепей неполярных остатков, в то время как многие полярные группы экранированы от растворителя и находятся не на периферии, а в интерьере пространственной структуры белка. И. Кунтц, рассматривая модель карбоксипептидазы, пришел к выводу о преимущественном расположении внутренних неполярных боковых цепей в промежуточных между а-спиралями и -структурами областях [14]. По предположению Кунтца, назначение таких неполярных контактов заключается в стабилизации третичной структуры белка посредством дисперсионных взаимодействий между вторичными структурами. [c.342]

Много общего с методом М. Левитта и А. Уоршела имеет метод расчета укладки трехмерной структуры белка, предложенный И. Кунтцем [c.485]

I между всеми парами остатков. Сопоставление контактных треуголь-сов (карт Кунтца) опытной структуры и конечной теоретической кон-(рмации белка обнаруживает существенные расхождения отсутствует контактов, присущих реальной молекуле, и в то же время имеется 1ГО лишних контактов. Неудовлетворительное совпадение обнаружи- ся при грубом, почти качественном способе сравнения, даже когда овная часть информации о структуре небольшого белка, а именно, ентификация конформационных состояний всех остатков, была взята из сперимента и использована в расчете первого этапа. Помимо расчетной >дели, совершенно не отражающей конформационную специфику белко-й цепи, метод Танаки и Шераги ограничен также возможностями пред-зательных алгоритмов. Особенно настораживает то обстоятельство, при анализе белка с неизвестной структурой выбранные на этапе А формационные состояния остатков далее не изменяются. Поэтому пущенные при отнесении с помощью эмпирических корреляций ошибки они неизбежны и велики) в последующем расчете (этапы В и С) не наруживаются. [c.487]

Кунтц разработал простой метод для оценки количества прочно связанной воды. Метод основан на исследовании ЯМР замороженного раствора белка при — 35°С. Закристаллизовавшаяся вода становится невидимой для метода ЯМР-спектроскопии поскольку дипольное взаимодействие между замороженными молекулами воды нельзя исключить усреднением, спектр ЯМР становится чрезвычайно широким и твердое состояние воды не регистрируется. Незамороженные молекулы воды еще способны к движению, достаточному для частичного усреднения своего окружения, что приводит к возникновению узкого регистрируемого сигнала ЯМР. Количество незамороженных молекул вощ>1 можно вы- [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология