Карты Рамачандрана: описание конформации белковой молекулы. При описании структуры молекул используют понятия «конфигурация» и «конформация». Конфигурация определяется набором атомов и порядком их соединения. Бутан и изобутан имеют разную конфигурацию. Конформация определяется расположением атомов в пространстве относительно друг друга.

Цис- бутилен и транс- бутилен имеют одинаковую конфигурацию, но разную конформацию. Валентный угол — угол между двумя связями, примыкающими к одному и тому же атому. Валентный угол — это т. Большинство молекул состоят из атомов, не лежащих в одной плоскости. В таком случае валентные углы не позволяют однозначно описать конформацию молекулы. Все валентные углы в этих молекулах равны 1. Нетрудно заметить единственную причину различий: в обоих случаях одна половина молекулы как бы повернута относительно другой (связь О–О — ось поворота), и направление этой закрученности у двух молекул разное.

Удобной моделью для демонстрации торсионных углов является условная система из четырех атомов (А–В–С–D), как на рисунке ниже. Если мысленное движение по кратчайшему пути от ближней связи к дальней происходит по часовой стрелке, угол считается положительным; если против часовой стрелки — отрицательным.

Слева: карта Рамачандрана -Сасисекхарана для запрещенных (белое поле) и разрешенных (заштрихованные поля) конформаций. Карты Рамачандрана : описание конформации белковой молекулы. При описании структуры молекул используют понятия «конфигурация» и. Так что в результате карта Рамачандрана — карта запрещенных и разрешенных конформаций самого маленького аминокислотного остатка, глицина (боковой радикал -Н) — выглядит, на как Рис.3-3. Карта Рамачандрана — способ визуализации двугранных углов аминокислот полипептидной основы в белках.

Торсионный угол не зависит от того, с какой стороны «смотреть»: со стороны атома «B» или со стороны атома «C». Таким образом, торсионный угол может принимать значения от –1. Естественно, крайние значения —   –1. Попробуйте определить значения торсионных углов в следующих примерах.

В ситуации, когда от атома «B» или «C» отходят несколько связей, для отсчета угла выбирают те, что связаны с более массивным атомом или химической группой. H. Угол рассчитывается между связями C1–Cl и C2–C3.'. Торсионные углы (как и «обычные» углы) принято обозначать греческими буквами. Углы определяются вокруг связей, обозначенных на рисунке соответствующими буквами. Углы вокруг связей, образующих главную цепь, обозначаются буквами . Рассмотрим подробнее главную цепь.

Для i- го аминокислотного остатка угол . Такой принцип верен не только «интуитивно», но и формально: ведь для отсчета угла мы выбираем наиболее крупные группы или атомы; и в данном случае две части полипептидной цепи, простирающиеся по обе стороны от нашего угла, можно рассматривать как гигантские «химические группы». Код Активации Кристалл. Дело в том, что . Из- за таутомерии пептидной группы вращение вокруг пептидной связи затруднено; атомы пептидной группы (C=O, N–H) лежат в одной плоскости, в той же плоскости лежат и связанные с ними C.

Ключевые слова: лекция, белки, конформационная подвижность, карта Рамачандрана, вторичные структуры. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

В приведенных далее по тексту примерах реальных белковых структур вы, при желании, можете проверить это самостоятельно. Иначе говоря, вся возможная гибкость полипептида обеспечивается вращением химических групп вокруг связей N–C. Рефрактометр Rl 3 Инструкция.

А значит, конформацию полипептида можно описать как совокупность торсионных углов . Чтобы подчеркнуть важность этой мысли, повторим еще раз: третичная структура белка — или конформация глобулы — может быть определена как совокупность торсионных углов .

Как правило, карты Рамачандрана описывают конформацию целых молекул белка; каждая точка на карте обозначает один аминокислотный остаток. Положение точки по горизонтали показывает угол .

Для лучшего понимания построим карту Рамачандрана для этого дипептида (лейцилвалин). Затем попробуйте самостоятельно определить, где будет находиться точка на карте, соответствующая остатку валина. Укажите ее на карте. Таким образом определяются углы .

Следует заметить, что карта Рамачандрана не определяет третичную структуру белка однозначно, поскольку не показывает порядок соединения аминокислот. Она лишь позволяет увидеть преобладающую конформацию аминокислот в белке. На практике карты Рамачандрана используются для демонстрации присутствия в белке тех или иных вторичных и сверхвторичных структур (структурных мотивов); строго говоря, карты Рамачандрана позволяют обнаружить так называемые регулярные структуры. Регулярные структуры — это разновидность вторичных структур.

Примерами регулярных структур являются . На рисунке справа показана упрощенная структура . Если попробовать определить углы . Соответственно, на карте Рамачандрана для данной структуры точки будут концентрироваться в определенной области. Значительное количество точек в области, характерной для той или иной вторичной структуры, позволяет судить о степени присутствия этой структуры в белке.