Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Выбор начала отсчет» может быть и яру~ им. на испил пою нный здесь вал»ется одним из наиболее простых. Повторлющаяс» единица основной полннуклеотиднай цепи называется нуклеотидной единицей. Угле»олине «омпонеитм. Пробл ма прос риистеенного ст)юсина углемнюв < бсу «»ветс» в гзнсе «У левоны, однако здесь целесообразно рассмотр ть вопросы, непосредственно «всвющиеся нуклеиновых «и лот.
Фураиочное ольцо иг!жег определяющую роль Ну пе оэыа «лоты (Е) 3' 2' 3' — л 8 )' о НОН С в конформации ну«пыл«лион единицы. Ниме приведены обозна. чени .вязей и юрснонных углов в угле«одном цикле. Ко«формация углеаоднопг цикле может бы ь определена квн функция асах торснонных углов г ",. Однако для более простого и на ладного описания конформации рассматривают отклонения определенных атомов от плоскости, образуемая тремя или четырьмя пру ими атомаыи. Пятичлсниый цикл угле«ода может принимать различные конформации налогично оиклопеитану (рис.
)88). Если четыре е леж пн ый выееден и н, то такие информации называются «онфпрмациямн ни *конверт» и обозна жются Е нли У. Если три атома образуют плоскость. а дю соседних ю, эедены нэ нее, то (аз«формация наэыэаетсн тмгст» (Т). Дальиеншее определение конформации осноаыэается на взаимном расположении атома С(5') и «тома (илн атомов), аыееденного нз шюскости цикла. Если атом и (С (2) или С(3 ) 1 выведен из цикла а ту сторону, с которой находится атом С(5') .
то «онформэцна называется задо, в если отклонен е сторону, протиеополо «ную атому С(5'), зкзо-коиформацисн. Варианты ко«формаций типа «конеер н ~них обозначаютс» слелуюшим образом: У" или Е. — конверт с С -энй оифпрмацией У„ Р р С. ф р ц сй 2";, — теист с С,-лидо- и См,-злзо-конфоРмациами .. теист с С„, санда- и С„экзо «онформвцнами. Нуклеозиды и нуклеотиды. Для изучени» пространстве ного ° тросика нуклеигюаых кислот широко используется метод реп еноструктурного а ализа моно-, алиго- и полинуклеотндык который дает точные шометрические параметры молекул биополимеров и ик «омпонентоэ в кристаллическом или теердом состоянии.
Определение конфор «ции е растеора» а ннстонюсе время а о поеном прт. водится методом ЯМР-спектроскопии, хотя и такнс методы, «ак ЯПВ и КЯ. не потералн смыто энвчеии». Прщстинл»ют интерес тьоретические подкоды, основанные либо иа полуэмпнрическнх расчет«к потенциальных эиер>мй при различных азаимных рисполол синяк атомо» либо и» квантово-химическик расчетах (Б. Пюльман).
С р е» е у оеыхк слог Л,~г 0.7 « п ргд га! а р р (и >т>г>, !"етероциклически основания нуклеиновых нс т а практически олескими структурами. Ик атомы вмходят из плоено. сти ие О>лес чем на О,О> нм С по«ющью рентгеноструктур ого анализа получены геометрические характеристик» осиоаании; окащлось, что связи С О (0,123 . 0,127 нм> короче сна«ей С Н С .-0,13 нм> и связей С - С ( 0,13 нм>. Следует отметить, что ~ли«изид»а связь нез ч те но де 3 ти оснований Фурвнозныи цнил углевод ого «омгюнентв в нуклеозидах, уклеотидах, олиго н пол нунлеотидак в подаюяющем большинсае случаен.
по данным рензтеиоструктурнпго анализа и ЯМР.спекрмкопии, имеет предпочтительную 3' андо. нли 2«эмдо.конформации. Нуклеотидиая единица с 3' задо-конформацией имеет мем шую длину, чем 2' задо иэомер (рис. 1891. В олищ. и поли рибпнуклепти>мх угле«од мще асею находите» в 3' з о «онфор. мации, тогда как а олиго и полидеэоксирибонушчсотмдах он мо «ст быть как а 3'-* до., так н в 2«андо.к иформвцин. Это приводит к таму, ч о число ко«формаций, озмоьиых для ДНК. Больше.
чем для РНК. Взаимное ржполоменне углееолнмк остатков н гезероцнкличесинк осиощинй. Вал нейшей «врактеристикой в определении конформвций нуклеиновых ки л т авляе с» взв мисс ра поло «ение углекоп ой и гетеропикаической частей, которое определяет я углом араамния «округ Н-гликозил ой свнзи >. В зристаллическом состоянии бол щигмтво иуклепзидов, моно-, слито- и пол ну леоти. дон имеют пню -«онформацию (3 О 9()т > (рис. 190). Исключен я ниблюавют а в те лучаях, кнд пр т С(8) пури ов !нли при атоме С(б) пиримидиноа) нахолпщя объемный щмес «- тель В растворе производные пиримидинов имеют он и-конфирмацию, тогда щк пурин мо ут принима ь «ак сн -, так и анг «информации. Если моно- и олнгонуклеозиды, сугцествуя предпочти л в лиги-ютнбюрмвцим, могут до ль о легко переходить в син-конформацию, то в обычных форма«двуспиральнык ДНК и РНК мощи ерные звенья нмщот исключительно онтн-конйюрмвцию. В «онбюрмвцнпнком внюизе пранзеодных нуклеиновых кислот пв саальзуетсн концепция гкссткой нуклеотндной единицы.
Ожласна этой кононпцнн нукхыгтнды имеют бале мест о фмкснроээнную конформвцню, че нуклеозиды. Канформаггиоинкн гиб кость волннуклеотндав в основном обуславленв лепююъю зрз «е- Муюг з г но н кон с нам но он гг на он -г„ з х. нии »окру фосфоднэфирнык склеен нри сохране ии конфигурации остальны .
Правда, в тРНК и неко орых други )ч ях л детальной структуры обнврузкил цслын ртш отклонений гм о ~илвемой кесткой «знформации. Прн салос »»ленин свойств моно- н пожнуклеозмдов следует иметь в виду, что принципиальным птлнчием оолинуклеотидоа о соотжтствующи» мономеров явлжтся смл но еыра1«синов азан моден.таис между соселними основаниими, «пторые а одних раг тэорак и в кр с«алла« стрем»ма распо южит ьс» таким образом, чтобы ик п оскости были приблизительно параллельны. Вер и«альные взанмодеистаия ме~кду основаниями, распплол ннь и «с покой, называются с экинг»-взаимодействиям»; оии обусловлены в основном аан-дер-»вальс аыми силами. На сущестаоивмие таки» вэаимодеиствий е рвот»орал ал го. нуклеотидпв указывают от«лоиеиия к фнз коенмическик «арактерисзмк о.
аналогичны« характеристик, наблюлаемык вл» смеси мономернык комгюненто, сгюткв кг отрыл идентичен нуклео идиому сосгвву олигонуклеотидов. Твк. «оэффициент маз~»риой э«- от «цни олиго- и полинуалеотидов меньше, чем сумма коэффинненто и р мх э«семи«и " а даши в него мпшгме)юв )этот эффект называе ся п покромнмм эффскжм).
э )шва«)мр в шпд Конформации нуклеиновых кислот Двуспнральные полцмукжотиды. В бол иистее случаев ДНК существует ввиде «двоинои спирали Уотсож - Крика )рис )Ч!). Ее основные кврактеристики своцятся к следуюцпму. Дж коли. дезок ирибонуклеотидные цели соединены друг с прусом с помона ю водородных си«пей и образуют правовннтавую спираль »окру пбщеи оси. Цепи даойнои спирали антипвраллельиы и комплемен г»рны, т. е.
образование»олародиык свнзей )поперечиык) сегпв «роне»однт ме ду основ»ми»ми С и С илп А и Т. Гетероцнклические окно анни обращены ви)1:рь двойной спирали,и их плоскости приблизительно перпендикулярны ее оси. Двойни» пираль в первом приближении регулнриа, т. е. асс ес витки имеют аракс»чески одинаковые размерм, нв «вждыи анто« прикодится одм а овос число пар оснований и каждан икра оснований «он рнута относительно другои »волин и тот е у~оп. С нарумной стороны спирали иакодитсв гмлрофильный у леводно фосфатный жтов. Комплементвриость паук ценей привалит к очень просп~игу примнипу удвоения генпд или ре ликации )рис. )92). Для эта о достаточно, чтобы цени ДНК разлелилнсь и на «в.кшгй з пик была синге»прова ив новая конпжмеи ар в» цепь.
В результ» е об)мзуютс» лае жчерние молекулы ДНК, идентичные не«одной. Качественного аредставжния о сгрунтуре ДНК не»пот точно для понимания многи« )мпектои ее функцнониро виня, в частности ме«««измов взаимолеиствмя с белками. Длн этого исоа«олями информация о деталях структуры и «оз ожностик ее изме ения под действием рвзличнык фактарза В настоящее врем» накоплен очки большой материал по дифра«цин ренн'скопе«и» лучей ив ориенти)юваннык волокнак ДНК и о строению моно- и олигонук жотндов в кристаллах, позволпшщмй цать сраа »тельно точное описание аозможнык структур ДНК. Известно, что существ)ет болм н)й набор раэличнык ко»формаций ДНК„кпторые меняются и перекодят Лр)т в друга в эванс мости от мжп их условий.
Ьнт ен овые к с ть т* !ы 1 А л ти Р Мг ДНК ЯФР" Рассмотрим более детально коиформвциоииые «ариктерисгикн двоннои спирали ДНК (рис. !93У Ша ом спирали бН) иазыюют длину одного нитки; рвсставние ме;киу соседними звеньями обозначается й, а число звеньев на один щвг и. Легко видеть, что й - Иугь Угол изворот» иа один остаток Г: йУН Збй. Конформации двойной пирали ДНК могут существенна 1 зличатьса мснау собой, что прелые всего определяется итменеиикми торсионных у лои Каждая кпнформвция ДНК сослвсип прина ои номенклатуре, может быть описана семибукееиным обоз е торснонных у лов о В, 1, ь, ь, „' и т в порядке следоеаемя связей е пухл отидной единицс1 апример, п11 !й' 1а «информация соответсцует В-форме ДНК, которой онв находитси обычно в кристалли ческом состоянии и в водных растворах ерис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
