Практикум 1. Визуализация молекул в JMol

На данной странице приведена модель холестерол эстеразы Burkholderia stabilis (7COF). Для начала просмотра скрипта нажмите на кнопку "Start Script", для переключения на другие изображения - "Resume".

Для скачивания скрипта для Jmol нажмите на ссылку

Параметры водородных связей между остовными атомами азота и кислорода

Таблица 1. Параметры водородных связей между остовными атомами во вторичной структуре

Имена атомов Длина связи N—O, Å Угол N—H—O, °
Альфа-спирали
1 N(90GLY)-O(87SER) 2,97 157,7
2 N(313ASN)-O(309ARG) 3,12 158,4
3 N(96VAL)-O(92THR) 3,18 160,2
4 N(36ASP)-O(32GLY) 3,23 155,0
5 N(163SER)-O(159ASP) 3,02 159,4
Бета-слои
1 N(225GLY)-O(218LEY) 2,81 172,2
2 N(217THR)-O(225GLY) 2,89 155,7
3 N(227THR)-O(215GLN) 2,89 147,1
4 N(84VAL)-O(12VAL) 2,93 167,6
5 N(278LEY)-O(208SER) 2,84 166,8

Обсуждение результатов

Таблица 2. Сравнение параметров водородных связей во вторичной структуре белка

Параметр Альфа-спираль Бета-слой Среднее по белку Liu et. al (2008) Hubbard et. al (2010)
Средняя длина связи (Å) 3,10 2,87 2,99 2,7-3,1 < 3,5
Средний угол N-H-O (°) 158,14 161,88 160,01 < 180 > 90

Измеренные параметры водородных связей соответствуют теоретическим величинам, установленным в иных научных исследованиях. Так в работе Liu et. al (2008) на основе вычислительного анализа утверждается, что наиболее устойчивы связи длиной 2,7, 2,9 или 3,1 Å и углом N-H-O в окрестности 180°. Hubbard, R. E. & Kamran Haider, M. (2010) в своей работе ссылаются на величины других исследователей и заключают, что для формирования водородной связи в белках необходимо расстояние меньше 3,5 Å и угол больше 90°. Подводя итоги, измереные величины сходятся с теоретическими, а незначительные отклонения можно объяснить стохастическими вариациями в структуре белков.

Используемая литература

  1. Liu, Z., Wang, G., Li, Z., & Wang, R. (2008). Geometrical Preferences of the Hydrogen Bonds on Protein−Ligand Binding Interface Derived from Statistical Surveys and Quantum Mechanics Calculations. Journal of Chemical Theory and Computation, 4(11), 1959–1973.
  2. Hubbard, R. E., & Kamran Haider, M. (2010). Hydrogen Bonds in Proteins: Role and Strength. Encyclopedia of Life Sciences.