ФББ 2013-2014

Солевые мостики в белке дисульфидного обмена Chlorobium tepidum TLS

Рис. 1. Солевые мостики во всех цепях белка. Красные шарики - молекулы кислорода, синие шарики - молекулы азота, образующие солевой мостик. Подписана длина связи каждого солевого мостика.

Солевые мостики возникают между положительно и отрицательно заряженными боковыми радикалами аминокислотных остатков в белковой глобуле, это взаимодействие относится к электростатическим. Расстояние между атомами - не более 4 А. Аминокислотные остатки, которые могут образовывать солевые мостики: Asp и Glu (т.к. несут в боковом радикале отрицательно заряженные карбоксильные группы); Arg, Lys и His (т.к. несут в боковом радикале положительно заряженные группы).

Образование солевых мостиков, как и любое другое электростатическое взаимодействие, подчиняется закону Кулона. Свободная энергия образования солевых мостиков зависит от среды, в которой они локализованы. Во внутренней неполярной области белка данная величина составляет порядка –5 ккал/моль, а в приповерхностных слоях белка – в 10-20 раз меньше. ( источник)

Как видно из рисунка 1, солевых мостиков в белке дисульфидного обмена довольно мало - около 2-3 на цепь. Вычислить, где находятся солевые мостики, можно с помощью команды select within, работая в Jmol. Также есть и онлайн средства отыскания солевых мостиков. Ресурс, которым воспользовалась я - Protein interaction calculator. С его помощью удалось получить следующую таблицу, в которой собрана информация по солевым мостикам этого белка:

Ionic Interactions within 4 Angstroms

Position Residue Chain Position Residue Chain

Более подробно рассмотрим один из солевых мостиков. На рисунке 2 изображёны 2 солевых мостика, в образовании обоих участвует остаток 155 [ASP] - это возможно за счёт того, что в боковом радикале 2 электроотрицательных атома. Донорами электронной плотности выступают 148 [HIS] и 152 [ARG] остатки.

Рис.2. Солевой мостик цепи B. Остатки, образующие мостик, показаны шариками. Также подписаны расстояния между атомами.

Водяной мостик в белке дисульфидного обмена Chlorobium tepidum TLS

Водяной мостик - это взаимодействие "белок - вода - белок". Образуется за счёт водородных связей между молекулой воды и двумя аминокислотными остатками белка. Также участвует в стабилизации третичной структуры.

На рисунке 3 изображён водяной мостик [101] ASP - HOH - [104] LYS. Атомы, не участвующие в образовании мостика, показаны в модели color translucent. Молекула воды - голубой шарик (color cyan), кислород и азот, участвующие в образовании водяного мостика, показаны в color cpk. Также показано расстояние между атомами. Оно меньше, чем 3,5 А, следовательно, водяной мостик может образоваться.

Рис. 3. Водяной мостик [101] ASP - HOH - [104] LYS.