Такетоми

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]

I последующие модели с Такетоми [57-59] и Абе [60], находится, таким разом, в полном согласии с термодинамической теорией двух состояний Щж. Брандтса [62-64]. [c.493]

Стремление свести рассмотрение конформационных свойств природных аминокислотных последовательностей к анализу решетчатых моделей объясняется не только естественным желанием максимально упростить задачу. Не меньшее значение имело также то обстоятельство, что модели такого вида уже давно использовались в физике полимеров. Впервые и сразу же в квадратном и кубическом вариантах они были предложены в 1947 г. У. Орром [106] при изучении конформационных свойств синтетических гомополимеров и вскоре стали основой дальнейшего развития конфигурационной статистики полимерных цепей. Лишь спустя 30 лет решетчатые модели были опробованы Гё и Такетоми для белков [57] Моделирование сложного объекта с помощью простых схем может иметь физический смысл и быть оправданным только при одном непременном условии исследуемые макроскопические свойства этого объекта, а именно, самопроизвольное свертывание белковой цепи в компактную нативную конформацию, не должны определяться индивидуальными свойствами его микроскопических составляющих, т.е. конкретным химическим строением 20 стандартных аминокислотных остатков. [c.498]

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]

Для учета гидрофобных взаимодействий Го и Такетоми разделили все узлы решетки на полярные и неполярные и представили белковую глобулу в виде конгломерата, состоящего из гидрофобного ядра и гидрофильной оболочки. Полярными остатками считались 24 единицы, находящиеся на поверхности 7x7 глобулярной нативной конформации, а оставшиеся 25 единиц внутри квадрата — неполярными. Предполагалось, что конформационная энергия понижается, если ближайшими соседями оказываются неполярные единицы, при этом не обязательно, чтобы они находились точно в таком же положении, как в нативной структуре белка. Поэтому гидрофобные взаимодействия не относятся к специфическим. [c.297]

В последующей работе Н. Го и Г. Абе [206] была детально рассмотрена статистико-механическая модель локальных структур, идея которой уже прослеживалась в изложенном выше исследовании Го и Такетоми [205]. Под локальной структурой понимается конформация участка полипептидной цепи, которая образуется на определенной стадии процесса свертывания и которая без существенных изменений входит в нативную трехмерную структуру белка. В отличие от общепринятого представления о том, что при свертывании полипептидной [c.297]

Одно из наиболее существенных отличий процесса свертывания и развертывания белковой цепи от перехода спираль—клубок синтетического полимера связано с дальними взаимодействиями, обусловливающими в значительной мере глобулярную форму нативных конформаций белков. Согласно Го [207], свободная энергия глобулы по отношению к энергии полностью развернутого состояния может быть выражена суммой двух членов, пропорциональных объему и площади поверхности глобулы. При одном и том же объеме энергия системы будет минимальной в случае реализации пространственного строения белка в форме одной глобулы. Это обстоятельство послужило основанием для создания Го однодоменной глобулярной модели свертывания белковой цепи. Согласно этой модели, аминокислотная последовательность на любой стадии структурирования состоит из двух частей — глобулы и клубка, а сборка белка заключается в последовательном переходе остатков из беспорядочной, флуктуирующей области в упорядоченную, конформационно жесткую область. При таком моделировании, как и при использовании решетчатой модели белка Го и Такетоми, свертывание полипептидной цепи может происходить лишь по единственному механизму двухфазного процесса. [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология