Теоретический конформационный анализ лейцин-энкефалина, N-концевого тридекапептида динорфина и их аналогов

• Автор: Дамиров, Аслан Гасан оглы
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 160 c. : ил

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Экспериментальные и теоретические методы конформационного анализа пептидов

1.2. Прямая структурная задача

1.3. Структурно-функциональная организация пептидов

1.4. Обратная структурная задача

1.5. Метод теоретического конформационного

анализа

1.6. Задачи исследований

Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ЛЕЙЦИНЭНКЕФАЛИНА

2.1. Биологические функции лейцин-энкефалина

2.2. Конформационные возможности лейцин-энкефалина

Глава III. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ АНАЛОГОВ
ЛЕЙЦИН-ЭНКЕФАЛИНА
3.1. Аналог Tyr^~ Gly2- Gly3— Phe4- Leu5- Arg®
3.2. Аналог Туг1— D — Ala2- Gly3- Phe4- Leu5 , ,
3.3. Аналог Tyr^-D- Ala2- Gly3- Phe4- Leu5-
- Arg®
3.4. Аналог Tyr1— D — Ala2- Gly3- Phe4- Ala5-
- Arg®
3.5. Аналог Tyr1- D - Ala2- Gly3- Phe4- Gly5-
- Arg®
3.6. Аналог Tyr1-!)- Ala2- Gly3- Phe4- Ala5-
- Lys®

3.7. Аналог Tyr X-D- Ala2- Gly3- Phe4- Ala5

3.8. Аналог Tyr D — Ala2- Gly3- Phe4-Äla5-
- Gin6
3.9. Аналог Tyr I-D- Ala2- Gly3- Phe4- Ala5-
- His6
3.10. Аналог Tyr ^-D- Ala2- Glu3-N- MePhe4-- Leu5- Arg6
ГЛАВА ІУ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ N -КОНЦЕВОГО ТРИДЕКАПЕПТИДА ДИНОРФИНА И ЕГО АНАЛОГОВ
4.1. Функции динорфина и схема расчета его пространственного строения
7 7 9
4.2. Фрагменты Arg - Arg , Arg - Arg , Arg
-WE W1- LyslS
d 7
4.3. Фрагменты Phe Arg' И Arg u- Arg*'
q т*а
4.4. Фрагмент Arg - Ly8і
I q
4.5. Фрагмент Tyr -Arg *
4.6. Молекула N-концевого тридекапептида динорфина
о _
4.7. Аналог [d - Ala ]-динорфина I
4.8. Аналог [ъ - АіаІ2]-динорфина I
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список опубликованных статей по теме диссертации ЛИТЕРАТУРА

Общая характеристика работы. Диссертационная работа посвящена исследованию пространственного строения лейцин-энкефалина, N -концевого тридекапептида динорфина и целого ряда их аналогов методом теоретического конформационного анализа. Потенциальная энергия при расчете конформации молекул взята в виде суммы энергий взаимодействий валентно несвязанных атомов, электростатических, тороионных взаимодействий и водородной связи. Для поиска минимума потенциальной энергии применялся метод сопряженных градиентов. В работе была использована разработанная в проблемной лаборатории "Молекулярной биофизики" Азербайджанского Государственного университета им.С.М.Кирова универсальная программа, написанная на алгоритмическом языке "ФОРТРАН". Расчеты проводились на электронно-вычислительных машинах ЕС-1033, ЕС-1022 и БЭСМ-6.
Актуальность темы. Многие биологические процессы осуществляются при непременном участии белков и гормонов. Знание пространственной организации и динамических конформационных свойств природных олигопептидов необходимо для изучения молекулярных механизмов узнавания, стимулирования, регуляции и координации биологических процессов, явления структурно-функциональных соотношений и решения многих других вопросов, имеющих большое научное и практическое значение. Методом рентгеноструктурного анализа можно лишь определять статические состояния белков и гормонов. Теоретический кон-форм ационный анализ дает представление не только о пространственной структуре, но и о её потенциальных возможностях к изменению. Поэтому работы в этом направлении могут привести к получению ценной информации о тонких деталях биологических процессов на атомномолекулярном уровне.

почтительных по энергии и, следовательно, потенциально физиологически активных конформационных состояний (решение прямой структурной задачи). 2. Конструирование серии искусственных аналогов, пространственные структуры которых в своей совокупности отвечают набору низкоэнергетических, физиологически активных конформаций (решение обратной структурной задачи). 3. Синтез и биохимическое исследование искусственных модельных аналогов, определение опект-ра физиологического действия природного пептида, количественная оценка функциональной активности, изучение специфических взаимодействий с рецепторами и т.д. 4. Анализ результатов расчета и эксперимента и определение на атомно-молекулярном уровне зависимости между химическим строением, нонформационными возможностями и эффективностью реализации физиологических действий природного олигопептида.
Суть этой схемы заключается в том, что экспериментальному изучению структуры, биологической активнооти и механизма функционирования предшествует теоретическое моделирование с привлечением методов конформационного анализа и квантовой химии. В этом отношении предложенная охема по существу соответствует инженерному подходу.
1.5. Метод теоретического конформационного анализа.
Для изучения пространственной отруктуры белков и гормонов применяются разные экспериментальные и теоретические методы. Среди этих методов ведущее место принадлежит рентгеноструктурному анализу, который позволяет правильно передать укладку полипептид-ной цепи белка в кристаллическом состоянии, а для олигопептидов дает только одну из возможных структур. Также экспериментальные методы не содержат информацию о динамических характеристиках белка