Модель Зимма — Брэгга для перехода спираль — клубок

Модель Зимма — Брэгга перехода спираль — клубок в полипептидной цепи длиной Л. Рядом с кривыми указаны значения а. а — средняя доля спиралей как функция относительного статистического веса з. 6 — отношение среднего числа спиральных сегментов к N как функция в. в — отношение средней длины спиральных сегментов к N как функция [c.299]

Остатки с низкими относительными статистическими весами значительно укорачивают среднюю длину спирали. Чтобы оценить спиральный потенциал данного белка, было использовано одно значение параметра инициации а = 5 10 (разд. А.4). Кроме того, были введены три различные значения х для всех типов остатков. Так, 5 -= 0,385 соответствовало остаткам, прерывающим спираль (В), 5 1, 00 — индифферентным к спирали (/) и з=1,5 — образующим спираль (Н) (табл. 6.1). Значения а и х получают по наклонам и температурным переходам зависимостей, описывающих переходы спираль — клубок в синтетических полипептидах, используя уравнения (А. 18) и (А.20). Спиральная конформация предсказывается для всех положений остатков I, для которых / , больше средней величины В результате получаются непрерывные потенциальные функции, поскольку уравнение (6.2) учитывает кооперативность модели Зимма — Брэгга, согласно которой спирали должны иметь определенную длину (рис. А. 1). Этот метод предсказания дает спиральные сегменты длиной около 10 остатков, что намного меньше длины, ожидаемой для данного значения а гомополимеров при 5= 1, т. е. Ь 1/"5 10 = 40 (уравнение (А.17)). Такое укорочение спирали является следствием включения остатков с низкими значениями 5. [c.139]

А.4 Модель Зимма — Брэгга для перехода спираль — клубок Основная формула [c.295]

А.З Сравнение с экспериментальными данными Кривые перехода спираль — клубок и модель Зимма — Брэгга [c.301]

Экспериментальные кривые перехода спираль — клубок описываются с помош,ью модели Зимма — Брэгга. Для апробации модели Зимма — Брэгга теоретические кривые перехода спираль — клубок (уравнение (А. 15)), показанные на рис. А.1, а, следует сравнить [c.301]

Член, учитывающий взаимодействие ближайших соседей, вводится в упрощенную формулу. Зимм и Брэгг [789] применили модель Айзинга к переходу спираль — клубок гомополипептидных цепей. Для этой цели они разделили конформационное пространство на две области or или а , но не or или клубок . Кроме того, они использовали приближенное уравнение (А.4), не учитывающее взаимодействия остаток — остаток, а затем ввели член, учитывающий взаимодействие между ближайшими соседями. Для цепи, состоящей из N остатков данного типа, уравнение (А.4) принимает вид [c.295]

Склонности к спирали, полученные с помощью статистической механики синтетических полипептидов, соответствуют склонностям, основанным на частотах встречаемости в глобулярных белках. В своих последующих работах Чоу и Фасман [201] сопоставили склонности к спирали, определенные но наблюдаемым частотам встречаемости в глобулярных белках, с данными, полученными на основании температур 9 переходов спираль — клубок синтетических полипептидов, согласно модели Зимма — Брэгга. Как показано в разд. А.5, по температуре перехода 9 можно определить относительные статистические веса х, а следовательно и склонности к спиралеобразованию. Чоу н Фасман показали, что величины з семи типов остатков, для которых имеются данные по синтетическим полипептидам, в пределах 10% согласуются со склонностями к спирали, полученными по частотам встречаемости в глобулярных белках. Это соответствие было более подробно исследовано Судзуки и Робсоном [352]. [c.140]

Форма кривой перехода спираль — клубок в интервале плавления была подробно исследована с помощью формул (9.14) — (9.20) в работах Зимма и Брэгга [23], Нагаи [2 ,25.29 и Лифсона и Ройга [ЗО]. Однако ввиду громоздкости соответствующих выкладок мы исследуем форму перехода на несколько более простой модели, предложенной Зиммом и Брэггом [23] и приводящей, как было показано этими авторами (см. также [ З]), практически к тем же самым результатам. Из формул (9.2), (9.3) и (9.6) — (9.8) видно, что кооперативность взаимодействий в полипептидной макромолекуле, способной к переходам спираль — клубок, определяется, во-первых, невыгодностью инициирования участка связанных мономерных единиц, а, во-вторых, невозможностью разрыва менее чем трех последовательных водородных связей. При этом связь между состояниями г-й мономерной единицы с одной стороны и (I — 2)-й и (г — 3)-й с другой определяется лишь вторым фактором, т. е. тем. [c.308]

Развивая представление о важности индивидуальных вкладов остатков в формирование а-спиралей, Льюис и Шерага предложили использовать для их количественной оценки термодинамические параметры 8 и а феноменологической теории переходов спираль-клубок синтетических полимеров Б. Зимма и Дж. Брэгга. Параметр 8 представляет собой константу равновесия перехода мономерного звена из неупорядоченной клубковой формы (с) в упорядоченное а-спиральное состояние (Ь), которое включает по крайней мере три предшествующих остатка иными словами, параметр 8 описывает переход. ..Ь, Ь, Ь, с.... ..Ь, Ь, Ь, Ь.... Параметр а является константой равновесия перехода мономерного звена из состояния с, которому предшествуют три (или более) звена в этой же форме, в состояние Ь . ..с, с, с, с... —>. ..с, с, с, Ь.... Состояние Ь более выгодно энергетически, а состояние 8 более предпочтительно по энтропии. Поэтому свободная энергия таких состояний различным образом меняется в зависимости от внешних условий. Теория перехода спираль-клубок базируется на одномерной модели Изинга, которая неприменима непосредственно к трехмерной структуре белка, но может быть использована для описания его денатурированного состояния при отсутствии взаимодействий между остатками. [c.251]

Приведенное выше расмотрение цепи с аморфными и кристаллическими сегментами, данное на основе статистической термодинамики, как по общему подхоДу, так и в математическом отношении очень сходно с решением задачи о переходе типа спираль-клубок в синтетических полипептидах, предложенным Зиммом и Брэггом . Матрица, полученная этими авторами, является несколько более сложной, чем матрица, представленная здесь, потому что в случае полипептидов необходимо исключить h- состояния, которым предшествует только одно или два г- состояния, как, например, в конфигурациях hrh или hrrh. Тем не менее, математические результаты очень сходны независимо от того, учитывается ли это ограничение. Более того, если модель Изинга можно применить к полимерной цепи в частично кристаллическом полимере, то никаких физических оснований для того, чтобы учитывать упомянутое ограничение, не существует, поскольку цепь может соприкасаться с границей кристалла и ср зу же возвращаться в аморфный участок. [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология