Стереохимический анализ полярных взаимодействий в α-спиральных белках

• Автор: Кондратова, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Упаковка длинных аспиралей в белках

1.2 Гндрофнльные взаимодействия в белках.

ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ.

2.1 Постановка задачи

2.2 Спрятанные гидрофильные остатки в белках как фактор,

определяющий нативную упаковку спиралей

2.3 Стереохимическнй анализ гидрофильных взаимодействий

в асппральных белках с различными упаковками асппралей.

2.4 Взаимосвязь между геометрическими параметрами межспиральных водородных н солевых связей и типами остатков, которые в них участвуют.
2.5 Моделирование нативных и иенативных межспиральных взаимодействий
2.6 Вероятность образования разных типов межспиральных связей. Вероятность образования межспиральных солевых мостиков в зависимости от доступности заряженных остатков. Доступность доноров и акцепторов в межспиральных связях.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


С1 это торсионный угол между осями контактирующих аспирапей. Эта модель удовлетворительно описывает экспериментальные данные для целого ряда абелков. Рисунок 1. Схема упаковки аспиралей по Крику, показанная с помощью аспиральных разверток. Боковые остатки одной спирали показаны кружочками, другой крестиками. Рисунок перепечатан из работы 1. Рисунок 1. Схема упаковки спиралей предложенная группой Чотиа. Рисунок перепечатан из работы 3. В частности, в более поздней работе 3 значения трех дискретных углов , соответствующих трем идеальным типам упаковки, уточнены до 5, и соответственно. Однако ценность этого теоретического уточнения представляется довольно сомнительной, если принять во внимание то, в каких пределах могут варьировать в белках геометрические параметры реальных спиралей. По аналогии с названием, предложенным Криком, эта группа исследователей назвала описанную ими упаковку спиралей i i v хребты в желобки. В г Уолтер, Айзенхабер и Аргос 4 предложили свою модель упаковки аспиралей в глобулярных белках, так называемую модель наложения спиральных решеток. Базируясь, по существу, на тех же предпосылках, что и Крик, они рассматривают область контакта двух спиралей как область наложения двух решеток, в узлах которых находятся аминокислотные остатки. Взаимодействие этих остатков и ограничивает подвижность спиралей, форма которых аппроксимирована цилиндром. С помощью сложного математического аппарата, используя геометрические параметры идеальной спирали и аминокислотных остатков, они выводят уравнение, имеющее три дискретных решения, соответствующих трем углам П. Для идеальных спиралей эти три оптимальных угла равны П ,1 ,4 и ,0. Главный вывод, который делают авторы на основании своих расчетов упаковка аспиралей в белках лучше описывается моделью выступ во впадину i , чем моделью гребень в желоб i i v. Геометрический анализ, проделанный авторами сложен и даже изощрен, но в какой степени эта теория, разработанная для описания взаимодействий идеальных спиралей, может быть применена к реальным аспиралям в реальных белках Удовлетворительного ответа на этот немаловажный в практическом плане вопрос авторы не дают. Хотя опубликованная Криком модель упаковки аспиралей уже отпраздновала свое пятидесятилетие, до сих пор появляются публикации авторов, использующих и развивающих предложенный им подход. Так в своей недавней статье Уолшоу и Вулфсон используют именно криковскую модель для описания упаковок спиралей в белках рис. Распространяя предложенный Криком подход на пучки состоящие из трех и более спиралей, они вводят понятие циклическая комплементарность выступов и впадин i i i для описания упаковок 3,4, и 5спиральных пучков. В году вышла в свет работа Мурзина и Финкельштейна 6, посвященная структурной систематизации аспиральных белков. В модели, предложенной авторами, спирали накладывались на ребра квазисферических многогранников. Авторы исходили из того, что правильный многогранник, как высокосимметричное закрытое геометрическое тело, это как раз то, к чему должна стремиться упаковка спиралей вокруг гидрофобного ядра. Данная модель предсказывала наличие лишь небольшого числа стабильных архитектур для аспиралей в глобулярных белках и описывала геометрию упаковки аспиралей рис. Она показала высокое соответствие известным белковым структурам. Более того, даже для тех белков, которые не являются гомологами, но чьи структуры описываются одним и тем же многогранником, среднеквадратичное отклонение в положениях С атомов лежит в границах 1,63 А, что сопоставимо с величиной разрешения . То обстоятельство, что в данной модели авторы оперируют спиралями как простыми геометрическими телами, подчиненными лишь одному принципу принципу плотной упаковки позволяет отнести их модель к данной группе моделей, хотя следует отметить, что в ряду статей, посвященных проблемам упаковки спиралей, эта работа стоит особняком.