Попов, Демин, Шибанова - Проблема белка. т.3. Структурная организация белка (947296), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Яои(пои Е, Ое-Спел /Е, И'аИе| Я П Ргос. Хаь. Асад. Бс| 1/Б. 1974 Чо! 71. Р 1144 266. 2|тл|егтал 5 5, Ваит Я, 5сбегаба НА (/!и|его, !. РеРпбе апб Рго|е|п Кеь. 1982 Чо! Р. !43-!52. 267 Ввеаал О Е, Яепег,/, 6аобтап М И Ргос. Ха|. Асад. Бс|. 1!Б. 1973. ЧВ. 70. Р 1161 1 168. 268. Виг8ев А Иг, Матаиу Р А . 5|Ьегайа НА // В!оро(увег| 1975 Чоь. !4. Р. 2645-2647 269. Ма|тги!ал Р.. Маталу Р А И!Ь|б.
! 980. Чо1 19. Р. 1943-1973. 270 Уггаг», АЬЯ!оп Е, Тата Е П РВВБ 1.ен. 1979. Чо! 97. Р. 275-278. 27!. 6егбе» М.. К!ег Е.В И !. ТЬеог. Вю(. !973. Чо1, 40. Р 393-396, 272 Шигг» Я Е, А Ьби!лиг 5 Р, Ворр г М. И Вюро! угпег|. 1978. Чо1, 17. Р. 2679-2687. 273, утпиби Т, Игайо Н, Ба|го Н е| а1. //!пгегп. Е Рерпбе апд Рго|е|п Кеь. 1976.
Чо1 Р. 607-614. 274 Бетинья Я Р, Никифорович Г В. // Биоорган. химин. 1979. Т 5. С. 1581 — 1583. 275 Ныколайчик В В, Галактионов С.Г, Нейтлин В.М, Мигнева Л М //Там жс 1983 Т. 9 С. 33 — 35. 276 Еоен 6 Н, Виг| 5 К И Ргос. Ха|. Асад. Бс|. Г/Б.!978. Чо!. 75. Р. 7-! 1. 277. Ри|и|н|а Е О, Бсйе|ауи НА. /// Мо(. Вю! 1987 Чо( 196. Р. 697-711. 278, Я|21/агоггсЬ 6 У, Веитб /Я., РосйлВ Е 6, СМРель 6 ( И Б|ид. ЬюРЬУь 1981.
Чо! 85 Р 107-! 12. 279 Гиликтионпв СГ, Шерман СА, Шендерович М/Г П Биоорган. химин. 1977 Г С 1190-1!97. 280 Мотппу РА П !. Атег. СЬев. Бос. 1976. Чо! 98. Р. 2990-3000 281. Ргеии!а| 5, Ма|бее| В П !. РЬуь. СЬет. 1980. Чо1 84. Р. 293-299. 282. Ртсис МЯ, К/анапе| Я О, 5|Ьегаба НА И Ргос. Ха|. Асад, Бп. Г/Б 1982. Чсб 79 Р. 3413-3417. 283 Р|псис М Я, К(аиьлег Я.О, Бсбегава Н А // 1Ь|д Р 5 107 †!О.
284 Игрой О Я, БсЬегауа НА. И Вюро1утегь. 1990. Чо!. 30. Р. 165-!70. 285. 6(пеиьВ К А., Р|е/а Е, Бсбегайа Н А И !. РЬуь. СЬет. 1993 Чо(. 97. Р 267 †2. 286. Неиб-ба|бои Т, БиИ|пбег РН И Вюро(уп|егь 1993. Чо! 33. Р. 293-296. 287. Тепе|//|бег Т С, И'емьтал 1,, Е|ьелбе|8 О /! ВюрЛуь. !, 1982. Чо/.
37. Р. 353-360. 288. Вгони Е Я, Вгони И'., Китаг А, Игигбпсб К. П !Ь|б. Р. 319 — 325. 289. 6а/а/авлог 5 6, МагсбаИ 6 Я //!Ьгд. !993. Чо!. 65. Р. 608-616. 290. Нор7|лбег А. //1 Масгото1. 1971. Чо(. 4. Р. 731 — 740. 291. НетегЬу 6, Набег 2 (, 5сбегиуи Н А // Ргос. Хаг. Асад Бс|. Г/Б. 1978. Чо1. 75. Р. 5760- 5766. 292. О»ееп М, 6о Н, 5сбегаба Н.А И Мюгово1есфеь 1975. Чо1. 8. Р. 750-764.
293. Неве|И» 6, БсйегиЯа Н А. // В|осбет. апб Вюрбуь Кеь Сопнпип 1984. Чо!. 118. Р. 643- 660. 294 Ое Балль Р, Мдиоп А М П Вюро1угпег*. 1971. Чо1. 10. Р. 699 — 711. 295 Егйногг А М, Ое Балль Р, Ко|ась А Е, Маггагейа Е П Ха|иге. 1966. Чо(. 21!. Р. !039- 074! 296. Моталу Р А, Уиггбегйоог 6, Ти|бе Я Иг, 5сбегаба НЛ П ВюсЬетппу.
1969. Чо1 8 Р 744-750. 297. 5сал ЯА, Уипбег!о|л 6, ТиШе Я И' е| а1. П Ргос. Хлг. Асад. Бс|. 1/Б. 1967. Чо!, 58 Р. 2204-2209. 298. Огсбгилво|' уи А., /галов у.Т, Вуыгог у р ег а1. // Вюсбст. апд Вюрбуь. Кеь. Саввин 1970 Чо1. 39. Р. 217 — 238. 299. ОисбтлиЯог Уи.А, !налог У Т /( Рго|е|па. 1982 Чо(.
5 Р 310-642. 300. и/егпггаиб Н, Уал 1.еп|е Р П Ргос. Ха|. Асад 5с| !/Б 1974 Чо\ 71 Р 4249-4254. 301. Ный 5Е, Ка Ньлл Я, Ма|л Р е| а! П Хашге 1978 Чо1. 275 Р 206-209 302. Миан Р А, Во|еу Р А И ВооК о!аЬ|пасп 199Ш Хапала( ЬГееьгп8 о1иЬе Атепсап СЬепнсл! Бас|с|у, Вопоп, Брппб, 1990. ига|И. ГО с.!, 1990. Р. 58 Часть 1У БЕЛКИ Одно из главных положений теории пространственной организации белков состоит в предположении о наличии в нативных конформациях макромолекул согласованности ближних, средних и дальних взаимодействий 1см. часть 11).
На этом утверждении строится поэтапный подход к априорному предсказанию трехмерных структур природных полипептидов, поскольку только при гармонии в белковой глобулс всех внутриостаточных и межостаточных невалентных взаимодействий атомов становится возможным и оправданным разделение конформационной проблемы белка на ряд связанных между собой менее громоздких проблем и их последовательное решение.
Это же положение отражает суть термодинамической бифуркационной теории свертывания белковой цепи, объясняющей возможность, направленность и предел протекания по беспорядочно-поисковому механизму спонтанного, нелинейного неравновесного процесса сборки высокоорганизованной пространственной структуры из флуктуирующей полипептидной цепи.
Исследование конформационных возможностей олигопептидных белковых фрагментов в принципе не отличается от исследования молекул природных олигопептидов. Осложняющее обстоятельство возникает вследствие необходимости при анализе белковых фрагментов делать исчерпывающее заключение не только о конформационных состояниях, предпочтительных по ближним и средним взаимодействиям, но также о состояниях, удовлетворяющих условиям дальних взаимодействий, узнать которые заранее не представляется возможным.
Следовательно, требуется, чтобы в набор отобранных по ближним и средним взаимодействиям конформаций каждого белкового фрагмента обязательно вошла бы та его единственная и неизвестная пока конформация, которая реализуется в нативной пространственной структуре белка под дополнительным воздействием контактов между удаленными по цепи остатками. Ясно, что она автоматически окажется среди низкоэнергетических конформаций свободного фрагмента только при отсутствии у белковой глобулы противоречий между средними и дальними взаимодействиями.
Таким образом, вопрос о согласованности этих взаимодействий имеет решающее значение для апробации физической модели количественной конформационной теории белковых молекул. Нативная конформация белка согласно такой модели представляет собой нечто вроде ассоциации олигопептидных молекул, находящихся в конформациях, отвечающих низкоэнергетическим состояниям каждой из иих н одновременно обеспечивающих плотнейшую упаковку белковой 413 глобулы, т.е. образующих наибольшее количество стабилизирующих ко„ тактов между собой и с соединяющими их последовательностями.
Изолв. рованные конформационно жесткие белковые фрагменты, лишенны~ дополнительной внешней стабилизации, имеют структурную организация, полностью соответствующую структурной организации природных олиго. пептидных молекул. Так утверждает теория (см. часть 11). Полученные на ее основе результаты расчета конформацнонных возможностей десятков пептидов не только не вступили с ией в противоречие, но, напротив, полностью подтвердили ее фундаментальные положения о возможноств реализации единичных структур, согласованных в отношении всех видов невалентных взаимодействий атомов и обладающих наименьшей энергией, а также об альтернированни вдоль аминокислотной последовательности конформационно жестких и конформационно лабильных участков (см. часть 111).
Следующая задача, рассматриваемая в этой части книги, заключается в апробации бифуркационной теории свертывания и физической теории структурной организации непосредственно на белках путем априорного расчета их нативных конформаций по известной аминокислотной последовательности. Впервые эта задача решалась А.А. Завальным и мною прв исследовании конформационных возможностей фрагмента (.еп'-Сузе' низкомолекулярного белка нейротоксина Б 111. Глава 15 АПРИОРНЫЙ РАСЧЕТ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ )х)-КОНЦЕВОГО ФРАГМЕНТА (1 — 23) НЕЙРОТОКСИНА 11 Нейротоксин 11 выделен нз яда среднеазиатской кобры Ха)а па)а ох1апа. Он относится к семейству белков змеиного яда, ннгибирующих никотиновый ацетилхолиновый рецептор, препятствуя тем самым передаче нервного импульса через постсинаптическую мембрану. Аминокислотная последовательность нейротоксина 11 состоит из 61 аминокислотного остатка, в том числе 8 Суь, образующих четыре дисульфидных мостика: Суьз-Сузе', Суз'"-Суззе, Суь4з-Суьзз и Суза"-Суьзз (рис.
1У.1). Данные о трехмерной структуре молекулы отсутствуют. Однако в литературе опубликованы результаты рентгеноструктурного анализа гомологов нейротоксина И, выделенных из яда морской змеи 1 а1)сапба ьепп1ас)аза (нейротоксины а н Ь, эрабутоксины) [2-5). Они состоят из б2 остатков и близки между собой по химическому и пространственному строению. В отмеченных работах описание структур носит качественный характер, выдержанный в терминах вторичных регулярных структур. Позднее стала известна кристаллическая структура эрабутоксина Ь с разрешением 2,5 А (б).
В этом белке дисульфидные циклы Суьз-Суьзз и Суь'~-Сузы содержат иа один аминокислотный 414 р и с.СЧ ! Лмннокнслотная послелоаательность нейротоксина И из яла срелнеазнатской копры г!а1а па!а ох!илп ! ! з,а а ь 7 а и 1а и и ! 1а 1з 1а ат аь 1я та 2! 2! тз Сев 61п Су'Н!а 11ап 61п 61п5ег 5ег 61пргп ргп Тйг Гпг1пмТЬг Суи5ег 61п61п !Аг Аап.
Спп р и с !мл Схем~ 9асчета оптимальных конформаций фрагмента !.еп -Сух нейротоксина П 1 и остаток больгие, чем соответствующие циклы в рассматриваемом здесь иейротоксине 11 Таким образом, здесь впервые оказалось возможным сопоставить Результаты априорного расчета конформационных состояний сложного бел!сового фрагмента непосредственно с опытными данными о тре"мерной сгруктуре белка, правда, гомологичного, а не рассчитанного. ~ Фор ациогпгый анализ фрагмента С.еи~ — Суззз выполнен по схеме, представленной на рис.1Ч 2, Опуская все предшествующие стадии расчета, Тебл 000 I К и нязкеанертотнческяе конформаняя фрапнента Вен э-суви нейротокснна и Конформацна Шейп 17 и 10 20 21 22 23 К2 К22 К К2и К32 К13 К2 0.2 К2 В22 Э=К22ГШ02 К13 3.2 еггеэ -Вг-Вгг-К-Вги-Вэг-В1 -Рп 2,6 — р - — К-Кггэ-Кэг — Вэзэ.г т 6 — К;Вгг-К-Кэ1 1-Эги-Вэгйг 4272Е7 — Кг-э-22-К-Кггэ-Вэг-Кээ-~ 54 Кг-Вгг-Э;К221-Вгг-Кд-Вг 6,0 егугеу 324УеУ вЂ” Кг Ви Э=Киэ Ви Кээ Вг 6,6 72ЕЭЕ2 — Кг — Вгг — К вЂ” К221-Вгг-В13 — ~.з 7,7 егугег Кг — Вгг — 1=В31,— К17 — ни-Вг 90 Эгеэгг уб егэгегуэ еЬ Кгэ-Э-эи-Кг-Ки-Кгэ-Кэээ — Кэи — Кэг-Кгг-Вги-В -К -Кэг-Кэг — Кгги-Кэгг э 4 5 б 7 в т 10 и и 13 14 и и 1 2 3 4 5 б 7 В 9 10 И 1? 13 14 15 10 Ви-ВВ1-Вг-Вээ-Ви-Вэи-Вэи-Ки-Ки-Вэи-В -В -Вэг-Ви-Вэги-Вэг Вг-Ки — К -Кги-Ки-К1гКг 6,6 17 15 10 20 21 22 23 Кг-Кгг-э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
