Попов, Демин, Шибанова - Проблема белка. т.3. Структурная организация белка (947296), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Потенциальная функция Липпинкотта и Шредера содержит десять параметрических переменных, подбираемых эмпирически. Функция вскоре была модифицирована У. Маултоном и Р. Кромхаутом введением угловой зависимости энергии водородной связи в форме сокО', учитывающей взаимную ориентацию связи Х-Н и линии Х.. У, а также Н...У н Х...У [126). Потенциал Липпинкотта и Шредера, еще более усложненный угловой зависимостью, нельзя считать удовлетворительным не только из-за его громоздкости, но и по другим причинам.
Во-первых, он содержит много эмпирических параметров, которые не имеют ясного физического смысла и не могут быть надежно определены из опытных данных. Во-вторых, прв г* > г„' функция 0„имеет плавный характер, а при г' -> энергия водородной связи стремится не к нулю, а к 2 ккал/моль. В-третьих, потенциал нечувствителен к слабым водородным связям.
Де Сантис и соавт. [В7) при изучении пространственного строения полипептидов использовали потенциальную функцию водородной связи У. Штокмайра, полученную при изучении взаимодействий между полярными молекулами [127]: (7„= 4Р[(а ( юг (и (,)а) — [(р,[з ! гз)2созО, созΠ— япО, з)пОз соя(д, — дз)), где: Р— энергия диссоциации водородной связи; а — эмпирическая константа; яь и уз — азимутальные ориентации диполей.
Первый член выражения отражает вклад энергии невалентных взаимодействий между полярными группами, второй — вклад энергии электростатических взаимодействий между диполями р, и рз, находящимися на атомах Н и О и направленными вдоль связей [ч'-Н и С=О. Углы О, и Оз определяются наклоном диполей по отношению к линии, соединяющей центры диполей. Д. Поланд и Г. Шерага предложили потенциал водородной связи вида: Ц., =[(Д/г г)-(С/гь)+5'(г) где: Ы и С вЂ” эмпирические параметры, первый член имеет форму потенциала Леннарда-Джонса, а второй — представляет собой электростати- 124 с ! Ь, Потенциалы водородно» связи Х вЂ” Н...О (А) и Лер-ваальсовы взаимодействия атомов Н и О [й71!зо! кн 1-4 на кривой А — акееерименыяьнме данньм !— тге ° щвиетамид, т — метнвформамид, 3 - вцетамид, 4 — аце. ванадий Р, кклл/лрль а 1Р 6 ческий вклад в энергию водородной связи, оцененный в монопольном приближении [931 Рассматривая водородную связь как -Я донорно-акцепторное взаимодействие, мы [128] апроксимировали потенциальную функцию простым соотношением, предло;кениым П.
Морзе в качестве энергетической функции химической связи [! 29]: У„, = Р[! — ехр[-лДг)]з — Р, где: Р— энергия диссоциации водородной связи; Лг = г — га — разность между текущей и равновесной длинами водородной связи Н...У; ив эмпирический параметр. Потенциал при л = 3 А ' удовлетворительно описывает энергию водородной связи в псптидах. Кривая 11„ Н-связи Х-Н...О при значениях Р = 4,0 ккал/моль, го = 1,8 А и л = 3 А-' показана на рис.
1.6. При увеличении значения г функция асимптотнчески стремится к нулю; в области 2,7 — 2,9 А она практически совпадает с энергетической функцией ван-дер-ваальсовых взаимодействий атомов О и Н, что позволяет использовать ее в качестве универсального потенциала взаимодействия между этими атомами в пептидах. Электростатический вклад автоматически учитывается здесь эмпирическим параметром Р. Варьируя значение параметра Р, можно получить потенциал, описывающий водородное связывание в различных средах.
В выражении [1„с нет члена, учитывающего угловую зависимость водородной связи. Его отсутствие неслучайно и имеет свое экспериментальное и теоретическое обоснования. Л. Полинг, проанализировав большое количество опытных данных, пришел к выводу, что водородная связь в пептидах не имеет чеТко выраженного направления [130]. А.И. Китайгородский полагал, что направление водородной связи определяется не ориентацией соответствующих орбиталей, а ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями атомов, которые, как правило, не вступают в противоречие с оптимальными условиями для образования водородной связи [75], Это предположение нашло подтверждение в расчетах, результаты которых рассматриваизтся в этой книге.
Было показано, что водородная связь не может конкурировать с более мощными ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями и влиять заметным образом вопреки им на молекулярную структу- РУ. ЛИТЕРАТУРА 1. Полол Е.М., Реигетов ПД., Липкин В М. и др. Проблема белка. Т. 1. Химическое сг роение белка. Ме Наука, 1995. 2. Полов Е.М, Демин В В, Шибииоеа Е,Т. Проблема белка. Т. 2. Пространственное строение белка.Ме Наука, 1996. 3.
Садиков В.С Проблемы белка. Л: Ленснабтехиздат, 1933. 4. Фишер Э. Избранные труды. Мс Наука, 1979 5. Развал Сз0. Ро)умыапипо асШз. В Уе ОеЬЬег, 1967. б. Еддглйгол Л. ТЬе па!иге о) Ше РЬумса) иогШ. Апп АгЬогг Опек о/ МюЬ. ргет, 1958. 7. Альберглс Б . Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки. Т.
1. Мс Мир, 1986. 8. О ежг О Н, бсЬетйа Н.Л П Масгово)еси)ез. 1978. Чо). 11. Р. 9 — 15. 9. Еаптал Е.Е, Пож С.О. П Ргос. Наг Асад. Вс). ))5. 1993. Чо). 90. Р. 439-441. 10. Сгегрюол Т.Е // Вюспет. !. 1990. Чо!. 270. Р. !-16. 11 Ретбг А.П. // РЕВЯ 1.ен. 1993. Чо!. 325.
Р. 5-16. 12. Бгатйг 1Л. П !. Атег. СЬев. 5ос. 1964, Чо!. 86. Р. 4291-4301. 13. Брандгнс Дж.Ф. // Структура и стабильность биологических макромолекул. Ме Мир, 1973. С. 174-254. 14. 1аетсйе К. П ВюсЬевп!гу. 1991. Чо). 30. Р. 3147-3160. 15. ВлШнлл К /.. / Тгепдз Вин Ьегп. Всг. 1989. Чо). 14. Р. 291 — 294. 16. Огй КА. ПВюсЬепиыгу. 1985. Чо).
24. Р. 1501 — 1509. 17. Вогь)е 1.О., 5ииег К.Т Ргос. Наь Асад. ВЫ. ПВ. 1989. Уо). Вб. Р. 2152-2) 56, 18. ОШ К.А. // В)осбевгзпу. 1990. Чо). 29. Р. 7135-7 155. 19. ОЬВигМ М., Цгада А. // РЕВВ Бег!. 1983. Чо!. ! 64. Р. 21 — 24. 20. Ршгуп О В. П). Ргоыт СЬет. 1987. Уо) б Р. 273 — 293. 21. Кин а/гига К. // Рго!е)пз.
1989 Чо). 6. Р. 87 — 103. 22. Лии Б.И // Биофизика. 1974. Т. 19. С. 562 — 575. 23. СЬоШ1)а С., Ееща М., йгслагШоп О П Ь Мо1. Вю!. 1981. Чо!. 145. Р 215-250. 24. Кгт Р 5., ВаШтл Е.Е // Аппи. Кот. Вюсбев. 1982. Уо). 51. Р. 459-489.
25. Кагр!иг М, Цгеагег О1.,7 На!нге. 1976. Чо!. 260. Р, 404-406. 26 Вагб/огд О., Собеп Р Е., Каср!и М ег а) // Ргоге)пз. 1988. Чо1. 4. Р. 211 — 227. 27. Сбой/а С., Р/л/е/жеш А.У // Аппо. Кег. Вгосбещ 1990. ЧМ. 59. Р.1007 — 1039. 28. Мои/г 1, Олйег К П Вгосбетонгу. 1991. Чо). 30. Р.
3816-3824. 29. Сгеойбгол Т.Е. // Ргодг. В)орЬуг. апд Мо). Вго). 1978. Чо), 33. Р. 231-297. 30. Сге/ВМол ТЕ. // Вюрбуз. СЬепг. 1988. Чо). 31. Р. 155-162. 31. Вегтлл /., Ке/йг 1.Т., Сопл Т. с! а). П !. Мо). Вю). 1992. Уо). 224. Р. 783-804. 32. Яеггапо Е., Мигоизсбед Л., Регеф АЛ.
// )Ыд. Р. 847-859. 33. Ретщ А П., Веп ало Е. // Сигг. Оргп. атос!. Вю\ 1993. Чо!. 3. Р. 75-83. 34. Томпсон Дж.МлС Неустойчивости и катастрофы в науке и технике. Ме Мир, 1985. 35. Белинцее Б.Н. П Успехи физ, наук 1983. Т 141. С. 55 — 101. 36. Эйген М., Шустер П. 1'иперцикл. Мс Мир, 1982 37.
5гелг-Суогдуг' А. )пггодисцоп 1о а щЬво)есн)аг Ыо)ойу. Н.ус Асад. Ргет, 1960. 38. Попов Е.М. Структурная организация белков. Мс Наука, 1989. 39. Полое Е.М.. Структурно-функциональная организация белков. Мс Наука, 1992. 40. Полов Е.М. // Молекуляр. биология, 1975. Т. 9. С. 578-593. 41. Ророг Е.М. П !и!егп. 1. )Зпап!. СЪев. 1979. Чо!. ) 6. Р. 707 — 737. 42. Полов Е.М. //Молекуляр.
биология. 1985. Т. 19. С. 1107 — 1138. 43. При~ожил И. От существующего к возникающему. Ме Мнр, 1985, 44. Ветла) /.О., Р/ожег Д.Н. //!. СЬепь РЬуз. 1933. Чо). 1 Р. 515-521. 45. Нетеву С., бсбегада НиЪ // 1Ыд. 1962. Чо1. 36. Р. 3382 — 3400. 46. Клигтал Цг. // АФ.
Рго!е)п СЬев. 1959. Уо). )5. Р. )-63. 47. Волькениилейи М.В. Конфигурационная статистика полимерных цепей. Мс Изд-ао АН СССР, 1959. 48. Бирштейн Т М, Птицын О Б. Конформация макромолекул. Мс Наука, 1964. 49. Фиори П. Статистическая механика денных молекул. Мс Мир, 1971 50. Лифшшг И.М П ЖЭТФ.
1968 Т 55. С. 2408-2416. 51. Еитгу К, Еуппй Н. //!. РЬуз. СЬев 1954 Уо). 58. Р. 110-120 52 Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физика? М . Атомиздат, 1972. 126 53, раийл3 Е.. Согеу Я.В. П Ргос. Л/аь Асад. 5с|. 115. 1951. Чо1. 37. Р. 235-285 54, 8/амоп /.О., Сгш! Р.//.С. П Л/азизе. 1953. Чо1. 17! . Р. 737-738 55 Рйу/йрг О.С. П Бс1. Авег. 1966. Н 11. Р. 78-90 56, Вар|лап /2 Г.Р.
Перспективы развития органической химии. М.. Изд-во иностр. лиг., !959. С. 57-76 57, Бас/иг Н П Вег. 1890. Вд. 23. 5. 1363, 58, БасМе Н. П 21зсйг. РЬУз. СЬев. ! 892. Вд. 10. 5 203-241 59, Мойг Е. //1. Ргайг. Сйев. 19! 8. Чо/. 98. Р. 3!5-353. 60, Мойг Е. П Вег. 1922.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
