Поли пролин структура

Поскольку коллаген содержит большое числот остатков глицина и пролина, имеет смысл сначала рассмотреть данные о структуре двух синтетических полипептидов — полиглицина и поли-Ь-пролина — и лишь затем перейти к структуре коллагена. [c.250]

Весьма сходную с полиглицином П спиральную структуру имеет поли (L-пролин). Из-за присутствия больших по размеру боковых групп более предпочтительной оказывается левая спираль. Надо сказать, что для полипептидной цепи из L-аминокислот любой способ укладки в спираль будет приводить к разной стабильности правой и левой спиралей. [c.92]

Поли-Ь-пролин. Поскольку пролин является иминокислотой, в поли-Ь-пролине нет атомов водорода, образующих водородные связи. Поэтому этот полимер не может иметь структуру а-спирали или какую-либо другую структуру, стабилизируемую водородными связями. Рентгенограмма поли-Ь-пролина указывает на существование винтовой оси третьего порядка с трансляцией остатка вдоль оси, равной 3,1 А. Неплоское кольцо пролина в [c.251]

В настоящем разделе будет описана программа для электронно-вычислительной машины, позволяющая с помощью анализа данных по ДОВ по методу наименьших квадратов для нелинейной функции оценивать параметры эффекта Коттона точнее, чем раньше, и будут представлены результаты применения этой программы к некоторым а-спиральным полипептидам, к поли-ь-пролину II — полипептиду, имеющему иную спиральную структуру, и к полипептиду в клубкообразной конформации. Мы смогли определить положения, полуширины и силы вращения эффектов Коттона, необходимые для совпадения с экспериментальными кривыми. [c.240]

При исследовании растворов нативного коллагена кожи теленка наблюдается максимум поглощения при 190 ммк и большой эффект Коттона (также отрицательный), расположенный около 195 ммк (рис. 19). Сходство описанных здесь эффектов Коттона (по знаку и величине) свидетельствует о тесной связи между структурой левой спирали поли-ь-пролина II и спиралями структурных компонент коллагена. Более того, по положению точек перегиба на кривых эффекта Коттона поли-ь-пролина II и коллагена и по отсутствию эс екта Коттона при 225 ммк можно отличать эти структуры от а-спиральных конформаций. [c.283]

Интересное явление, которое было обнаружено при исследовании оптической активности, заключается в переходе растворенного поли-Ь-пролина из одной спиральной конформации в другую, имеющую противоположное направление. Кинетика этого впервые обнаруженного Курцем и др. [595] процесса была подробно изучена Штейнбергом и др. [328]. Правовращающая форма I ([а]с = +50°), полученная при полимеризации в эфирном растворе, в ледяной уксусной кислоте превращалась в сильно левовращающую форму II ([а]о = —540°) с полупериодом жизни, равным при 25° примерно 4 час. Обратный процесс можно изучать, разбавляя раствор формы II в уксусной кислоте большим количеством пропанола-1. Природа этих превращений уже рассматривалась (стр. 123) здесь же необходимо лишь отметить, что поли-Ь-пролин представляет хороший пример, показывающий важность получения данных об оптической активности в диапазоне проявления эффекта Коттона. Поли-Ь-пролин II характеризуется отрицательным эффектом Коттона, который, однако, сосредоточивается около 203 м х. [592] и отличается от эффекта Коттона, который проявляется при 225 м 1, оказывая определяющее влияние на вращательную дисперсию спиральной формы поли-у-бензил-Ь-глутамата и подобных полипептидов в близкой ультрафиолетовой области [589]. Известно, что эти два эффекта возникают вследствие разных электронных переходов, и они проявляют обратную корреляцию между знаком эффекта Коттона и направлением спирали. В результате этого спирали поли-Ь-пролина была приписана левая структура [592]. [c.202]

Последовательности нейротоксинов II и D на участке 1-23 различаются в двух местах Leu заменен на Met, Ser - на Pro . Влияние пролина рассмотрено выше. Что касается другой замены, то она также не вызывает осложнений. Для определения положения боковой цепи Met построена карта Xi X2 (при Xi = 180°), из которой следует, что наиболее предпочтительная ориентация боковой цепи Met отвечает углам Хь Хг 180, 180° (у Leu нейротоксина II 180, 60°). У нейротоксина 4 три остатка в рассматриваемом фрагменте отличаются от нейротоксина II (Thr", Gln и Pro вместо Pro", Lys и Ser ). Их основные цепи легко принимают значения углов ф, у соответствующих остатков исследованного фрагмента нейротоксина II, а боковые цепи включаются в его систему стабилизирующих контактов. Положения последних следуют из конформационных карт Х Хг Для Thr" и Gln , полученных в поле циклической структуры у Thr" из-за соседства с Рго приемлемо лишь одно значение угла Х 60° у Gln - наиболее предпочтительна ориентация боковой цепи ХьХг 180, 60° и Хз 90°. [c.424]

Они были получены для растворов казеина в 6 М растворе мочевины — расчгворителя, способствующего образованию конформации статистического клубка. Значения для всех растворов казеинов были найдены равными 0 0 —60, что также характерно для Статистического клубка. Значения =—680 и = —630 были взяты в качестве эталонных значений параметров и для чисто спиральных (а-спираль) конформаций структур белков, так как в литературе принято характеризовать оптическое вращение чисто спиральных форм именно этими значениями параметров а,, и [248]. Значения о = —1950 и = 125 были взяты из данных по оптическому вращению для полипептидов поли- -пролина, которые в литературе [238] принято считать за эталонные для Р-струк-туры. [c.105]

Известно, что молекулы поли-/--пролина могут иметь в растворе две различные спиральные формы. В воде, органических кислотах и некоторых органических растворителях, таких, как трифторэтанол, пoли-L-пpoлин принимает конформацию левой транс-спирали З1, которая характеризуется большой протяженностью молекулы в направлении оси спирали. Эта структура полностью идентифицирована по данным рентгеноструктурных исследований в кристаллическом состоянии (рис. 13.31) и обычно обозначается как форма II. В этой (конформации <р= 120°, г1з = 300° и со = 0. При синтезе пoл и-L-пpoлiинa из Ы-карбоксиангидрида с последующим осаждением из пиридина макромолекула принимает гораздо более компактную конформацию правой ц с-спирали Ю1, обозначаемую как форма I. Пространственная модель этой структуры по данным рентгенографии приведена на рис. 13.32. В этой конформации углы Ф и г ) приблизительно такие же, как и в форме II, но угол со=180°. Форма 1 является одной из самых компактных среди идентифици- [c.336]

Наконец, несколько слов следует сказать о конформации полипролина. Как мы уже указывали, для пролина разность энергий транс- и г ис-амидной групп значительно меньше, чем для других аминокислотных остатков, и потому можно ожидать существования структур цис- н транс-поля-Ь-щолша, Ликвори [51, получив кривые U - p) для обеих форм полипролина (одна из этих кривых близка к кривой рис. 16, если не считать свернутой формы), нашел параметры спиралей, соответствующие оптимальным конформациям. Транс-тш-Ь-пролин дает левую спираль с п=3,04 и d=3,ll А (соответствующие экспериментальные значения, полученные из рентгеноструктурного анализа —п = 3,00 и d = 3,12 А [118]). Оптимальная конформация г ыс-поли-1-пролина соответствует правой спирали с п=3,25 и d=l,98 А (экспериментальные значения п = 3,3, rf=l,9 А [129]). [c.143]

Специфические типы внутримолекулярных связей, однако, не обязательны для сохранения в разбавленном растворе упорядоченных структур, присущих твердому кристаллическому состоянию. Так, синтетический поли-1-пролин, имитирующий структуру коллагена, может существовать в растворе как в форме клубка, так и в форме спирали [30]. Поскольку этот полимер является полииминокислотой, образование в нем внутримолекулярных водородных связей невозможно. Спиральная форма в этом случае несомненно сохраняется вследствие стерических ограничений, обусловленных громоздкими пирроли-диновыми кольцами. [c.60]

Многие нативные белки имеют спиральную конформацию [87]. При денатурации происходит разрушение спиральной структуры и образуется более открытая и подвижная конформация [88, 89], часто называемая беспорядочным клубком ( random oil ). Эти конформационные изменения сопровождаются сильным изменением оптического враш,ения [90—92] было высказано предположение [93, 94], что спирали, как таковые, дают большой характеристический вклад в оптическое враш,ение. Особенно интересна а-спираль [95—100] (рис. 43), которая может, очевидно, встречаться как в правой [101—103], так и в левой [104] форме, и спираль поли-ь-пролина [94, 105] [c.257]

Некоторая степень очистки [58] транспортных РНК, специфичных для валина и пролина, достигается при применении фракционного осаждения спермином при pH 5,6. Значение pH весьма критично исследования [59] синтезированных ферментативным путем гомополимеров (из которых все осаждаются при pH между 4,1 и 6,8) и их спиральных комплексов указывают, что, тогда как комплекс полиадениловой и полиуридиловой кислот осаждается спермином при pH от 5,1 до 6,8, аналогичный комплекс полиипозиновой и поли-цитИдиловой кислот со спермином растворим в этих пределах pH. Одпако при подкислении до pH 4,5 происходит немедленная агрегация, вероятно вследствие разрушения спирального комплекса протонированием цитозиновых остатков. Результаты позволили предположить довольно заметную гетерогенность состава (или, возможно, структуры) транспортных нуклеиновых кислот. [c.367]

Модель диффузии воды в коллагене. Из приведенного анализа следует, что в низкотемпературной фазе коллагена молекулы воды располагаются главным образом в характерных для льда позициях в центрах тетраэдрических группировок из четырех других молекул воды (Г-позиции). В процессе диффузии по Г-позициям локальное поле усредняется до нуля, и ответственным за конечную величину и наличие тонкой структуры спектра ЯМР следует считать исключительно позиции, занимаемые молекулами воды па самой поверхности белковых молекул. К ним можно отнести 1) заряженные и полярные группы боковых звеньев, в частности ОН-группы гидроксипролина 2) атомы кислорода карбонильных групп глицина и гидроксипролина, не занятые межцепьевыми водородными связями 3) ТУЯ-групны аминокислотных остатков, занимающих регулярные позиции пролина и гидроксипролина. [c.126]

Результаты расчетов для а-спиральных полипептидов качественно согласуются с выводами экситонной (для я я -перехода) и одноэлектронной (для п п -перехода) теорий. Однако результаты расчетов для клубкообразной ПГК и спирали поли-ь-.цролина II свидетельствуют о необходимости пересмотра и расширения существующей теоретической трактовки. В случае спирали поли-г-пролина II явное присутствие в далекой ультрафиолетовой области лишь одного эффекта Коттона приводит к выводу о неприменимости экситонной модели к этой структуре. Как показывают приведенные результаты, это могло бы быть плодотворным направлением дальнейших исследований. [c.260]

Поли-ь-пролин исследовался как возможная модель некоторых особенностей структуры коллагена [78, 79] и были описаны [23, 80] две формы, обозначенные I и II, заметно различающиеся по растворимости и характеристикам вращения. Мы показали недавно, что эти две формы имеют ультрафиолетовые полосы поглощения соответственно при 206 и 203 ммк [81]. Эти полосы, возможно, обусловлены я я -переходами полинептидной (амидной) группировки. На кривой дисперсии поли-ь-пролина II в далекой ультрафиолетовой [c.282]

Наконец, отметим некоторые предварительные наблюдения по обратной мутаротации при переходе от поли-ь-пролина II к поли-ь-пролину I в смеси пропанол-1вода [786]. При стоянии раствора спектр поглощения сдвигается от 204 до 206 ммк, а оптическое вращение в близкой ультрафиолетовой и видимой областях спектра становится гораздо менее отрицательным. Эффект Коттона в далекой ультрафиолетовой области, однако, остается отрицательным по знаку и фактически становится больше по величине. Недавно выполненные исследования [83] показывают, что поли-ь-пролин I в твердом состоянии имеет правую спираль, как это и предполагалось ранее. Если предположить, что это направление закручивания сохраняется в растворе, необходимо допустить, что за сохранение знака эффекта Коттона вопреки изменению направления закручивания ответственно глубокое изменение окружения пептидных групп при переходе от структуры II к структуре I. [c.284]

Было показано также, что коллаген, спиральная структура которого сходна в некоторых отношениях со структурой поли-ь-пролина, также имеет эффект Коттона в этой же области спектра [11]. Кроме того, эксперименты с коллагеном, денатурированным при нагревании, свидетельствуют о зависимости эффекта Коттона от конформации. Из этих данных (суммированных в табл. 22) и результатов предыдущей работы очевидно, что разные типы эффектов Коттона, по-видимому, связаны с существованием разнь[х типов спиральных структур, т. е. а-спиралей, спирали поли-ь-пролина П и спирали коллагена. [c.292]

РИС. 1.4. Три типичные третичные структуры белков (показаны положения лишь а-атомов углерода). А. Миоглобин состоит в основном из а-спиралей, обозначенных латинскими буквами от А до Н, и содержит группу гема (окрашена), связывающую кислород. (Рисунок Ирвинга Гейса). Б. а-Химотрипсин содержит три полипептидные цепи и на первый взгляд лишь один небольшой а-спиральный участок на С-конце цепочки С. Но для него характерно также наличие значительного количества складчатых структур и четырех дисульфидных мостиков (окрашены). В. Часть спирали коллагена, состояшей из трех полипептидных цепей, каждая из которых находится в спиральной форме — так называемый поли-Ь-пролин II. За счет взаимного переплетения этих спиралей образуется сверхспираль, определяюшая третичную структуру. [c.16]

Боковые группы направлены в сторону от спирали, поскольку все остатки являются Ь-аминокислотами (см. также рис. 1.1). Таким образом, в эту структуру могут встраиваться любые остатки с гибкими боковыми цепями при условии, что они не столь объемны, чтобы создавать стерические препятствия. Одако, как будет показано в гл. 5, пролин по стерическим соображениям не укладывается в а-спираль. Конечно, для некоторых боковых цепей нахождение внутри а-спирали энергетически невыгодно. Так, например, поли-Ь-глутамат при высоких значениях pH будет полианионом. Электростатическое отталкивание между боковыми группами сильно дестабилизирует спираль и при низкой ионной силе способствует переходу к вытянутой структуре, поскольку это ведет к максимизации расстояний между отрицательно заряженными боковыми группами и тем самым к минимизации энергии электростатического отталкивания. [c.89]

Поли-Ь-пролин — синтетическая структура. Цепь из одних пролинов или даже участки с большим количеством пролинов в большинстве белков встречаются крайне редко, и поэтому очень трудно найти вторичную структуру, похожую на спираль поли-Ь-пролина II. Удивительное исключение составляют, однако, белки семейства коллагена. Они имеют в высшей степени необычный состав, в котором преобладают пролин, гидро-ксипролин и глицин. Тропоколлаген содержит три полипептидные цепи две тождественные, называемые а -цепями, и еще одну, также близкую к ним, — а2-цепь. Мол. масса каждой около 95 (ХЮ. Последовательности всех цепей имеют в каждом третьем положении глицин, тогда как одно (или оба) из промежуточных положений занимает пролин или гидроксипролин (см. рис. 2.15). Высокое содержание пролина в коллагеновых цепях ограничивает возможные структуры полипролиновыми спиралями. Изолированный тропоколлаген имеет мол. массу 285 ООО и представляет собой палочкообразную молекулу дли- [c.92]

На рис. 20.2, А приведены спектры ДОВ в ультрафиолетовой и видимой областях для конформационных форм I и II поли-Ь-пролина. Эти структуры представляют собой довольно жесткие спирали с имидной связью в vu -положении в форме I и в траис-положении в форме II (рис. 20.2, Б). Структура стабилизирована строгими стереохимиче-скими ограничениями и взаимодействиями полимер — растворитель. Из-за отсутствия амидной группы N — Н внутримолекулярные водсфодные связи не образуются. При изменении состава растворителя легко происходят взаимные превращения форм I и II. На рис. 20.2, В представлена зависимость [ф]54 от состава растворителя. Иэ этого рисунка видно, что в области перехода, происходящего при небольшом изменении состава растворителя, наблюдается резкое изменение оптического вращения. Следует отметить, что структура и конформационные изменения поли-Ь-пролина интересны прежде всего потому, что они связаны со структурой и функцией коллагена. [c.179]

САНК (1.21 %)астворимы в воде, а некоторые из них по оптическим характеристикам напоминают нативные нуклеиновые кислоты, что указывает на наличие спиральных структур. Введение остатка Ь-пролина во вставку разрушает эти структуры. Некоторые из полученных полимеров, например полимер (1.21) си = 1, Н = НиН = СНз, В = урацил-1, у - 100 и X = О, обладают значительной противовирусной активностью. Этот полимер взаимодействует с поли-(А). [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология