Внутримолекулярные взаимодействия в белке

Bontoxilysin A

Семестры • Второй семестр • Внутримолекулярные взаимодействия в белке Bontoxilysin A

Солевой мостик

Солевой мостик — связь, возникающая между положительно и отрицательно заряженными аминокислотными остатками и имеющая смешанную природу электростатического взаимодействия и водородной связи. На рис.1 представлены все солевые мостики в белке Bontoxilysin A. Изображение получено с помощью скрипта atom-types.spt и команды

select within(GROUP,within(3.5,hbpositive) and hbnegative, 
within(3.5,hbnegative) and hbpositive)
wireframe 40
color cpk
select within(3.5,hbpositive) and hbnegative
connect 3.5 (within(3.5,hbnegative) and hbpositive) hbonds

в программе Jmol.

Всего в молекуле белка около 42 солевых мостиков, корректное число связей определить невозможно из-за делокализации, например, в остатке аргинина. Отдельный солевой мостик между остатками аргинина и глутаминовой кислоты показан на рис.2. В данном случае кислород остатка глутаминовой кислоты является акцептором протона, а азот аргинина — донором.

Водородные связи, не являющиеся солевыми мостиками

Водородные связи могут возникать не только между атомами главной цепи, но и между атомами боковых цепей аминокислотных остатков — между потенциальными донорами и акцепторами протона. На рис.3 приведен пример такой связи между остатками гистидина и глутаминовой кислоты. Атом азота в гистидине является донором протона, кислород в глутаминовой кислоте — акцептором.

Дисульфидный мостик

Взаимодействие этого типа возникает путем связывания концевых SH-групп двух остатков цистеина с образованием S—S-мостика. Подобного рода взаимодействий в белке Bontoxilysin A нет, поэтому для демонстрации я взял белок инсулин. На рис.4 показан дисульфидный мостик и приведено значение двугранного угла (характерное значение для S—S-мостика составляет около 90 градусов). Расстояние между атомами серы в дисульфидном мостике составляет 2,03 Å.

Водяной мостик

Водяной мостик — тип взаимодействия, при котором два электроотрицательных атома аминокислотных остатков связываются с кислородом воды водородной связью, тем самым образуя "связь" друг с другом — водяной мостик. На рис.5 приведен пример водяного мостика из белка Bontoxilysin A.