Белок «сам с собой»: гидрофобные взаимодействия, водородные связи,

Белок «сам с собой»:
гидрофобные
взаимодействия,
водородные связи,
солевые мостики
25.02.2014
1
Белок = полимер из
аминокислот (одна цепь)
Внутримолекулярные
взаимодействия
Боковые
группы
Главная цепь
Водородные
связи
Солевые и S-Sмостики
Гидрофобные
взаимодействия
Ван-дер-Ваальсовы
взаимодействия
Взаимодействия с
другими молекулами
Связывание
лигандов,
субстратов
Связывание
ДНК или РНК
Связывание
белков
2
Гидрофобные
взаимодействия
Гидрофобные участки белка
(боковые цепи алифатических и
ароматических аминокислот,
например)
«слипаются» вместе
Грубое приближение:
restrict protein
color white
color translucent 0.8
2CG
P
select (ala or leu or ile or val or met
or phe or tyr or trp) and not (*.O or *.N or *.C or *.CA)
color yellow
3
«Цистеиновые мостики»
Гормон инсулин (код PDB 4INS)
4 цепи: A = C и B = D
Как они держатся
вместе?
Внутримолекулярный
мостик
4
Водородные связи
+
+
Атом водорода
при образовании
водородной связи
обобществляется
между двумя
электроотрицатель
ными атомами
+
+
+
-
-
+
+
+
+
+
5
Длина водородной связи в
структуре белка обычно меньше
3.5 Å (ангстрем)
Акцептор
~2Å
Водородные связи во много раз
слабее ковалентных, но их
обычно образуется много и
потому они чрезвычайно важны
как для структуры белков, так и
для структуры ДНК и РНК
~1Å
Донор
1 нанометр = 10-9 м
1 ангстрем = 10-10 м
1 пикометр = 10-12 м
6
Солевой мостик
Может образоваться
между отрицательно (Asp,
Glu) и положительно (Lys,
Arg) заряженными
остатками белка
2 компонента:
• электростатическое
взаимодействие между + и –
• водородная связь
7
Пример солевого мостика
в цепи А АТФ-синтазы
8
Вторичная структура белка
Элементы вторичной
структуры белка образуются
за счет водородных связей
между атомами главной
цепи белка
-листы (sheet), состоящие
из двух и более -тяжей
-спирали (helix, helix310)
9
Спираль
410-430
(cartoons)
-спираль
Спираль
410-430,
атомы
главной
цепи (cpk)
Фрагмент
спирали
420-426
Фрагмент
спирали
415-426
< 3 Å (водородные связи)
10
-листы состоят из -тяжей
 В структуре цепи A 3 листа; они состоят из разного
количества - тяжей.
 Каждая пара - тяжей может
быть параллельной (внизу
справа) или
антипараллельной (внизу
слева). «Стрелочка»
указывает на направление от
N-конца к C-концу.
11
3 -тяжа крупного -листа
206
269
328
200
320
263
< 3 Å (водородные связи)
12
Два новых приема JMol
 Команда select within
Синтаксис: select within (X, SET)
Выделяет множество атомов, которые
удалены от любого атома множества
SET не более чем на X ангстрем
 Измерение расстояний
В режиме «измерения
расстояния» (Measurements в
контекстном меню) кликом на
одном атоме, а
потом на другом можно получить
расстояние