Конформационные свойства тройной спирали коллагенового типа и особенности рентгеновской дифракции на спиральных биополимерах и их ассоциатах

• Автор: Абагян, Рубен Арменович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . .

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Дифракция на спиралях.

1.2 Запрещенные рефлексы на рентгенограммах

спиральных биополимеров II

1.3 Молекулярная структура коллагена .

1.4 Экспериментальные исследования полипептидных

моделей коллагена

1.5 Теоретический конформационный анализ моделирующих

коллаген политрипептидов .

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ УПАКОВКЕ СПИРАЛЬНЫХ МОЛЕКУЛ 2.1 Расчет дифракции на системе спиралей. Общий случай
2.2 Описание меридиональных запрещенных рефлексов
2.3 Применение разработанного метода к расчету
дифракции на знакопеременной спирали
ГЛАВА III. КОНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОЛИТРИПЕПТИДОВ СОЪУРйОАЬАп, аЬУРЕ08ЕНп,0ЬУАЬАН1Рп,0ЫАЬААЬАп и йЬУ
УАЬНУРп В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ СТРУКТУРЫ КОЛЛАГЕНА
3.1 Метод расчета
3.2 Результаты расчетов.
3.3 Обсуждение рузультатов
ЛИТЕРАТУРА


Охарактеризуем специфику рентгенографического исследования фибриллярных структур. Вариант структурного анализа, применяемый для исследования, например, глобулярных белков прямой метод. Здесь не делается никаких априорных предположений о фазах рефлексов и, имея набор интенсивностей рассеяния для чистого белка и несколько изоморжных производных в введенными тяжелыми атомами, мы можем однозначно получить структуру исследуемого белка. При анализе же фибриллярных структур мы используем непрямой метод, то есть задаем определенную модель и ищем параметры данной модели. Вместе с тем, используя такой вариант структурного анализа, мы практически однозначно и достоверно определяем структуру. С чем это связано Дело в том, что в данном случае задание модели эквивалентно постулированию спиральной симметрии молекулы, а это единственно возможная конформация регулярного полимера структуры с углами спирального вращения, равным 0 или 0, являются частными случаями спирали. Задав такую модель и имея в виду, что размеры молекулы много больше размеров асимметричной единицы, мы можем теперь определить спиральные параметры молекулы только из геометрии дифракционной картины, то есть из расположения слоевых линий и максимумов интенсивности на них. При этом, конечно, остается загадкой строение асимметричной единицы спирали, здесь необходима информация об интенсивностях. Для того, чтобы на рентгенограммах не проявлялись эффекты межмолекулярной интерференции, в качестве образцов используют, в некоторых случаях, сильно увлажненные ориентированные гели. Интенсивность интерференции на таких рентгенограммах полностью описывается усредненным по азимуту квадратом модуля Фурьетрансформа молекулы полимера. В соответствии с особенностями упаковок спиральных молекул возможны различные типы дифракционных картин. Их условно можно назвать кристаллический I, пара или семи кристаллический 25 и молекулярный. Теория дифракции на спиралях была развита Стоксом, не опубликовавшим свои результаты. Затем аналогичные исследования были изложены в работах Кохрана, Крика и Ванда 6 и Клуга, Крика и Уайкова 7. Рассмотрим спираль, имеющую проекцию аоимметричной единицы С2 шаг спирали и период С0 рис. Спираль содержит р асимметричных единиц в Ц оборотах непрерывной спирали, то есть С0СС1 рС2 . РКЛ1ЙД2К5еХр Здесь Г, 4 ,2 цилиндрические координаты атомов в асимметричной единице. Рис. I. Схема дискретной спирали. С1 шаг непрерывной спирали, С2 величина проекции асимметричной единицы на ось спирали. ГП целые числа. Значения функции Бесселя хпХ быстро убывают с ростом номера П и параметра X. Бесселя с малыми номерами рассеяние на толстых спиралях например, вирусе табачной мозаики определяется большими номерами функций Бесселя. Самыми оильными интерференциями оказываются интерференции, соответствующие проекции остатка на ось спирали слоевая линия с номером р , распределение интенсивности определяется функцией г Х и шагу опирали слоевая линия с номером 0 , распределение интенсивности определяется функцией гХ Схема распределения функций Бесселя по слоевым линиям для спирали 72 рС 72 показана на рис. Выше приведена формула для амплитуды рассеяния. Экспериментально измеряется интенсивность рассеяния, которая рассчитывается как произведение комплексносопряженных амплитуд. Этими формулами задается картина рассеяния для независимо рассеивающих молекул. Рис. Схема распределения бесселевых функций по слоевым линиям для спирали р С 72. Для П. ЛХ, определяющие распределение интенсивности на слоевых линиях. Бой молекулы в ячейке, Я и У выражаются через к , к и параметры обратной ячейки , , У . Для молекулярных спиралей ооновной вклад в рассеяние на кавдой слоевой дает функция Бесселя с минимальным номером, удовлетворяющим правилу отбора 2. Рк,к,0 фактор упаковки, который выражается через координаты и относительные углы поворота молекулы в ячейке. При этом подразумевается, что функция Лауэ 1ЛЯ. Л О . Я 9 только его значения в точках 9 К 1 У