Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Однако меньшие раэмери мошкул снижлют число внутри. молекулярных когпактоэн яептиде, что при еоднт к увеличению роли среды и стабилизации аонформации пептид», уменьшению энергетической дифференциации форм и н целом к уаеличению конфор. мационной подекжности пептидон по сраенению с белками, фрагментами которых э ряде случае они н яеяяются. Этим обста»- телштаом можно обьяснить тот факт, что для большинспм природних и синтетических линейных пептндое исследо а ия э растаорах н» обиаругкилп четко фикснроеаиних структур. Как зкспсримегь тельные, так и расчетюче данине сяидетельстеуют об учао~ни н рааноеесни сложного кис амбл» хпиформероэ, из которых с большей или меньшей степенью надегкнпстп аыяелялись характеристики отдельних форм.
При этом осташлсн открьпим юпрос о том, какая из ниянленник форм отеенает *биологиче «и акти нои Льп Ф"1 4~ яй пр. Р « чг РР" и ° ~ Н ИР структуре, т. е. структуре, от«етственгюй з» выполи«ние би ло нческпй функции. Суцыственг!о ина» гитувция ело илась прн исследовании ц«клисскнк !мотивов. К н«м опюсятся ряд физиологич ки акти»тюк пептидов, спдерк вщих лнсульфидные связи (гормо ы, то «ин ), многие лепт«ли е антибиотик«, е та ке боям ос число модельн к сигпетнческих пептидов. На многочисленных примерах показано, что ц«клн ге «ая структура„существенно огрвничщиющан конформвципнную поданы ость пспззщ«, способствует формирпщнию »большого числа специфических ко«формаций. Циклогнптиды с щно итедь ю малым размером цн«ла (б- (2 апмов! имеют ве ьма ограниченную поднимность циклическо о олова и часто содержат своем петене ц«с-ам«нные связи (К.
Блаха, (ОВ7). 8 част юсти, широко распространенные ци лодипептиды Например. 2.5.лнкетопи и."раэкны) (рис. 551 иеют и ключительно ц«с-амидные с нзи (вторичные илн третичные), аналогичным своиспюм обладают и цик отрипептиды ( гтя их исшыловано гораздо меньше), в циклы сок«х тецюпептнд«х обычно встречаютсн как г) с.„так и грс с-амидные связи.
Несколько примеров приводится на рисунка» 5б н 57. й циклах больших размеров янс.аииднме связи стречаются гначителыю резке. притом только лп» трети«них вмилок обрвзованнык с упстием щю ш. Н. и !»г сл или других Н-замешенных вминокислс г. Начиная с ци«лическнх лент»цент«воз часто встречающимся югементом а цню!ических пещвдак стагю «тон Р-изгибы (водородные связи типа 4 (); кроме тщо, ветре«амтел (хот«и реме) так юэыщемые 1-изгибы ( юлор дные связи тица 3 )1 (рис. 5В).
Стро е б лко ! пест дов Обобщен теоретические представления о нонформации средин« циилож уй дэле в ! Ооу т. пришел к «ьмоду, что мннимадьным ра»- мерам пептиало~о цню!а, в котором стано ится возможнпй реализация «иободной от шпряженнн алмазппоцобной структуры. является тексапептидныи ! б членнмй цикл. Действительно, циклшексапептиды образуются с аьюокими выходами нз различных исходных продуктом описаны сотни представителей этой рушю. шк синтсти неких, так и природных.
й циклопептаднк с шестью Срнс. 5О! и бпльшим числом остатков возможно образо ани* конформны и складчатото листа. Наиболее яркий пример — днтибиотнк трамициднн 5 <см. с. 255И В процессе синтеза рамнпндина 5 (Р. Шнипер, 1957) была вперм е обнаружена так назмжтеман реакция удвоени», вредстевлякицан собои частный слуи и реакции цнилоожяомернзации; н,м~~шфесзх-ю-н,н Шцок-н мзм(ЦЯ)Сок-и С рос ие белков и пеп до н ц О и и О О Н и О и (б! (нс.шк (с к в Получение из линейного нентвпсптида грамицндина Ь, т.
е. цишю. пептида с удво иной длиной цепи, протекает особенно легко, что, по-видимому, объясняется конформационнмми факторами пбрвзованием антипараллельных Р-структурных ассоцивтов (рис. 60, а. б! или ((-шпилек (рис. 60, в! на стации, предшествующей циклизации. Аналогичные пронессы наб».юдвюгся и дл» линейных трипептидов, легко циклизующихся в ц огексапептндм. Конформации циклопептидов, соцермагцнх (5 — 20 и более ато. мов в цик е, хотя и ограниченные в своей подаицицсти, тем не менее имеют достаточно большое число степеней свободы, и обычно а ркюювесин находятся неск лько форм блязкой энергии.
Нвиболеь устойчивы в коиформацнпнгюм о. ношении циклопептиды, имеющие добавочный ковален нмй мостик, т. е. макробнциклическую струк- 11О Бели пеп нд ~ туру. Примером таких еешесте служат аманитины -- токсины бюдной поганки н «намин - — токсин нз яда пчелы (см. с. 279). Исследование прострмютеенной структуры линейных гептнггоэ а сыми с улге упоминавшейса «онформационипй цолеинностью налнетсе более слозкной задачей, чем изучение гшклаюптидон Простейшие мпдели — амиды ациламинокислот в еполврных средах (СО)г, гскснн\ образукт у-изгибы (водородные свази 3 1) (рис. 61).
уддиненне цепи сопроаолдаетсн плавлением р-из нбов (сваю а !) (рис.б2!. Начннанс)Π—.12-членных нп щ в по еышветсн еероатность общюввииа р-структурных ассоциатов и о.спнралыюх участнов, олнако переход к еаднылг средам, как правило, разрушает анутримолекуларные водородные свези в ко!ют«их оептидах. большой интерес вызывает пространственнан структ)ра биологически актнанмх ол гопейтидов. Вогюшн ст о нз инх н» образует четких пространственных форм в водном реет оре. Вместе с тем в рэде случаев нрсслежнааетсн присутствие са рнугых форм са сближенными С- и И-концеиамн участкамн.
В непаларных средах нли при взанмплеистнни с матрнцей рецептора свернутые формы могут стабилизироэатьс» электростатическими эзанмодейсп гамп противоположно зврюкенных группировок Цис. ОЗ), Длэ многик би л с ептндов- брадикююиютэфннгю, «.фа гмно Х пептидв юльта-сна, фрагменте» хортикотропина, меланотроиина и др.. были получены циювмеские анзлоп, в которых свар утые конформации фиксированы образованием ко алентных снвзеи. Прон ление этими анагюгами высокой биологической акти- Р .аах )г' (енот СО ° / Ф бй © ности подтверждало, что именно свернутые структуры вчан одейстауют с биологической мишенью. Такой подход к ездз ю не о гев биологически акт вного пептила, учитывзюший стереоэлсктронную структуру модекулы а целОм (в противовес лекал ным изме.
пениям на отцельных участках). получил наз шние топохимнческого (см. с. !73). С рое абел«он пает дов б- (С<С) Вы эп 8(ыр *рак*к цк Р) " Мвгпды исследоввшзя пространственного строения белков и пеп тндоя в рютворе. Конформациоиныс состояния белков н лепт«лов в растворе исследуются различными мстодамн, каждый э «отарых имеет свои достоинства о~ран чення. Информацию о вторичной структур» мо но получить из ультрафнолетпвых спектров поглошеник в области 180 310 нм: как показали исследован я регул«рных полипептидов (например, полилизииа), и-сп раль имеет меньшее (гнпохромизм), а В-структура большее (гнперхром эм) поглпшснне, чем исупоридоченный клубок.
В течение долгого времени процентное годер~ «ние и спиральных структур оценназли по «риаым дксперсни оптичес ого ярк~веник (уравнение Моффита, 1956) В настоящее время содержанию различных типов втор нных структур о ределяегся из спектров кругового дихргигзма <КД) на осипее сравнен я спе тров пептидов и белков с рнвыми КД «анони еск х вторичных структур, полученных лля регулярных нолипептидов (Э. Бюут, 196!) <рис.
64) или выведенных н» основе анализа кривых КД рида белков с уста овлснной пр странста н й структурой в «ристкллс, Инфракрасная сгпктрос опия (ИК) позволяет надежна различать гране н ггис-амид«не .вязи в пепт даш наличие полосы при 1550 см у взывает на присутствие гл кс пептилных свя зеи, а отсутствие полос а атон области — на Оис-конфигурацию всех вмндных связей. ИК-спектры разбаате ы ре таороа тнд растворит.чя, не «вляюш х я с ьным акцеаторами протонов (нагфимер, СС(, нли СНС(,), дают ннбюрмацню о внут(гимолеку. парных аодоролнмх связях: полосы при 3420 3480см отвечакч свобопным, а полосы нрн 3300 — 3380 см — водородносвязвнным НН-труппам. Для ыыя ест синих оценок разл чных типов вторичных структур пользуютса с ектроскап ей комбииапионно о рассеяния, срва- в мюыц» а« р~ф.ынд ""з л"" ' " "л и л и чд л.
Бел пнптим »иаш» рнв и»П пи (Р. 1ттт( Р Ф С 2 % Р,с. ек с а кд -г. (з( р е ш инва» спектр образца < набором реперных спе тров, характерных для определенных типов вторичных структур (рис. 65). Пренмуще ством спектров комбинационного рассеяния «»лается то, что они масут быть сняты как для образцов а твердом состоянии, так н а самых разнообразных растворителя к„а том числе н обычной и тя келой во. це. Этот метод дает информацию не только о вторичной структур, но и об элем»итак третичной структурыго конгрнгурацни д сульф дных сватай, участи боковых цепей остатков тнрозина а водородных са»зях, об зкспонированном (доступном для а»гиюр»тел») или спр»таином в белковой глобуле поломеиин остатко» трмптофлна.
Микрсюкру ение аромвгнчес» к остаткев в белках исследуется метоаом флуоресценцни. Дл» этих целей используются таам» анализ спектров КД в облвсти 250 — ЗОО нм и дифференциалыше уй»спектры, получаемые прн изменении рН »одной орели, температуры нлн состава раствор»гелей. По спектрам КД следят за ко»- формационными преврщгеннямн белков и лапти(юа е процессе их функционирования, а такие Провсряют, сохранилась ли и»тинная «онформацня при изменении условий окрунающей среди нли прн хнмическои модификации природного со»динкина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
