Внутримолекулярные взаимодействия боковых цепей: солевые мостики, водородные связи, дисульфидные связи

Солевые мостики - электростатические взаимодействия между положительно и отрицательно заряженными аминокислотами в белке. Длина связи не превышает 3,5 ангстрема.

В Jmol все солевые мостики можно выделить следующим образом:

1. запустить скрипт atom-types.spt (загрузить)
2. выполнить команду:

Рис. 1. Солевые мостики между аминокислотами белка RadA. Образующие их аминокислоты покрашены по типу атомов, указаны расстояния между атомами кислорода и азота. Получено с помощью Jmol.

Рассмотрим более детально один из солевых мостиков белка. На рис. 2 представлено изображение солевого мостика между атомом азота лизина и атомом кислорода аспарагиновой кислоты (атомы расположены в радикалах). Азот - донор водорода, кислород - акцептор.

Рис. 2. Один из солевых мостиков белка RadA. Расстояние между атомами 2.7 ангстрема. Получено с помощью Jmol.

Между радикалами аминокислот существуют и водородные связи, не являющиеся солевыми мостиками. На рис. 3 можно увидеть атомы радикалов, образующие водородную связь. Атом азота аргинина - донор протона, атом кислорода глутамина - соответственно, акцептор.

Рис. 3. Атомы, образующие водородную связь. Получено с помощью Jmol.

Третичная структура белка также часто поддерживается дисульфидными связями, образованными двумя остатками цистеина. В белке RadA таких связей нет, поэтому рассмотрим такие связи на примере инсулина (идентификатор PDB 1AI0). Дисульфидные связи как бы "сшивают" вместе 6 цепей этого белка. Все дисульфидные мостики инсулина показаны на рис. 4.

Рис. 4. Дисульфидные связи в составе инсулина. Остатки цистеина покрашены по типу атомов. Получено с помощью Jmol.

Детальное изображение дисульфидного мостика представлено на рис.5.

Рис. 5. Дисульфидный мостик между цепями C и D инсулина. Расстояние между атомами серы 2.02 ангстрема.