Биотехнология. Часть 1. Физико-химические свойства ферментов. Ковалева Т.А. - 5 стр.

     Поиск подхода к предсказанию трехмерной структуры белка начали несколько
десятилетий назад, но и в настоящее время практически во всех исследованиях
предпринимаются     попытки    найти   эмпирические    корреляции   между   природой,
последовательностью и конформационным состоянием аминокислотных остатков в
белковой молекуле. В большинстве работ эмпирические правила выводятся путем
статистического анализа белков известного пространственного строения, используются
моделирование, стереохимические подходы и другие экспериментальные и теоретические
данные физико-химических методов.
     Показано, что для стабилизации α-спирали наиболее существенна природа остатков
в положении n, n ± 3, n ± 4. Установлено, что находящиеся в этих местах полипептидной
цепи неполярные аминокислотные остатки группируются на одном краю спирали и тем
самым обеспечивают как устойчивость самих спиральных сегментов, так и образование
благоприятных межспиральных контактов путем создания гидрофобных ядер.
     Было проанализировано распределение аминокислотных остатков на N- и С- концах,
а также в средней части полипептидной цепи, и показано, что гидрофобные остатки
аланина и лейцина обнаруживают тенденцию находиться во внутренних витках α-
спиралей, а остатки с отрицательно и положительно заряженными боковыми цепями
концентрируются на N- и С- концах, а также рассмотрены механизмы свертывания
полипептидных цепей в белках при учете только ближних взаимодействий.
     Показано, что в процессе элонгации или же сразу после биосинтеза самосборка
белковой цепи в нативную конформацию начинается с образования α-спиралей, которые в
дальнейшем определяют направление свертывания окончательной структуры. При
рассмотрении аминокислотного состава 135-ти β-изгибов в структурах восьми белков
было показано, что к аминокислотным остаткам, имеющим наибольшую склонность
образовывать повороты цепи, относятся Ser, Thr, Asp.
     Считается, что зародышевыми конформациями при самосборке молекулы белка
являются спиральные и вытянутые вторичные структуры. Стабилизация отдельных
регулярных структур на ранней стадии самоорганизации определяется главным образом
индивидуальными свойствами аминокислот, а устойчивость объединенных вторичных
структур на последующей стадии - взаимодействием соответствующим образом
расположенных полярных и неполярных остатков. Стабильность конформации каждого
участка цепи в свернутой форме молекулы обусловлена силами его взаимодействия с
гидрофобным ядром и молекулами воды.