Учебный сайт Сергея Пушкарева

Навигация по сайту:

Практикум 1. Визуализация молекул в JMol.

Параметры водородных связей между остовными атомами во вторичной структуре
# Имена атомов Длина связи (Å) Угол N-O-C (°)
α-спираль (остатки 174-196)
1 N(188LEU) - O(184PHE) 3.61 153.3
2 N(196ASN) - O(191ILE) 3.55 153.0
3 N(195VAL) - O(191ILE) 2.89 144.6
4 N(184PHE) - O(180VAL) 3.17 163.7
5 N(181HIS) - O(177GLN) 2.99 147.6
β-тяжи (остатки 59-68, 78-86)
1 N(79LEU) - O(67THR) 2.96 154.0
2 N(67THR) - O(79LEU) 3.00 156.3
3 N(81ARG) - O(65SER) 2.86 157.2
4 N(85THR) - O(60LYS) 2.87 148.6
5 N(60LYS) - O(85THR) 3.00 119.0

Cреднее значение угла N-O-C (вычислено по данным из вышепредставленной таблицы) для α-спирали составило 152.44°, 147.02° для β-тяжей и 149.73° в среднем. Принимая за идеальное значение 180°, отклонение от идеала составило 27.56°, 32.98° и 30.27° соответственно. Принимая за оптимальную длину водородной связи в α-спирали 2.8 Å[1], получаем среднюю длину 3.24 Å. Не найдя аналогичной идеальной длины для β-тяжей, будем считать ее той же, что и в α-спирали. Средняя длина составила 2.94 Å. В общем, приведенные значения углов и длин согласуются с тем, что обсуждалось на лекции (максимум 3.5 Å, в среднем около 2.8 Å, угол N-O-C = 180 ± 30°).

Интересные водородные связи на одном из концов спирали. (Согласно Protein feature view спираль кончается на 194 остатке, а не на 196, хотя из вида cartoons JMol 195 и 196 остатки выглядят как часть спирали). Остовный азот ASN 196 и карбонильный кислород ILE 191 принимают участие сразу в двух водородных связях. Для кислорода это можно объяснить наличием двух неподеленных электронных пар(похожую картину можно увидеть, например, у ARG 81 в β-тяжах на изображении 6. скрипта). Для азота же не совсем понятно, как он может являться донором сразу для двух акцепторов. Возможно, в молекуле белка он делает это поочередно.

Литература:
1. Linus Pauling, Robert B. Corey, and H. R. Branson: The structure of proteins: two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain. PNAS 1951 April, 37 (4) 205-211.

© Пушкарев Сергей, 2017