Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка):
1974 г. [186J. Одним из критериев качества предсказания спиральных остатков авторами выбран показатель Q3, который, как отмечено
279
выше, переоценивает возможность корреляционных методов [186]. Так, точность алгоритма Дж. Гарнье и соавт. (GORI), выраженная через Q3) составляет 0,71 [183]. Между тем как сами авторы алгоритма GORI, справедливо полагая, что "Простейшим и самым надежным показателем предсказательной возможности метода является относительное содержание правильно предсказанных остатков, q, ..." [185. С. 425], оценивают его точность около 50% (табл. II.7). Небольшую точность предсказания имеют и другие, представленные в табл. II.8, алгоритмы согласно второму критерию качества — показателю С, который при совершенном предсказании равен 1, а при беспорядочном — 0.
Таким образом, можно сделать вывод об отсутствии за последние три десятилетия заметного, прогресса в развитии эмпирического подхода к идентификации вторичных структур.
8.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЕРТЫВАНИЯ БЕЛКОВОЙ ЦЕПИ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ СТРУКТУР
Анализ механизма свертывания полипептидной цепи белков с использованием эмпирических корреляций между аминокислотной последовательностью и вторичными структурами впервые был выполнен Льюисом, Шерагой и соавт. [74, 75, 78]. Идеи этого метода нашли отражение в работах Птицына [79], Денисюка и соавт. [81], Лима и соавт. [105—109], Финкельштейна и Птицына [111—115] и в ряде других исследований (например [103,104, 110]), рассмотренных в разделе 6.1.
Следующий шаг в развитии работ этого направления был сделан Немети и Шерагой [138]. Невалентные взаимодействия в белковой глобуле они разделили на внутриостаточные и межостаточные, а последние подразделили на взаимодействия ближнего порядка, к которым отнесли взаимодействия данного остатка с четырьмя предшествующими и четырьмя последующими в цепи остатками L (п с п ± 4), взаимодействия среднего порядка (п с п ± 5 - 20) и дальнего порядка (п с п ± > 20).
Новым для теоретического анализа процесса свертывания белковой цепи и выбора соответствующей физической модели явился вопрос о функциях отмеченных видов невалентных взаимодействий в структурной организации белковой молекулы. Вот как эти функции оценивают Немети и Шерага: "Методы, используемые для получения приближенной структуры (т.е. такой, которая соответствовала бы минимуму потенциальной энергии нативного глобулярного белка), основываются на положении о том, что конформация остатка в белке определяется главным образом (но не исключительно) внутриостаточными взаимодействиями (Котельчук и Шерага [71, 72]; Финкельштейн и Птицын [73], Шерага [189]) и принимает свое нативное состояние под влиянием ближних, средних и дальних взаимодействий (П. Поннусвами, П. Варме и Г. Шерага [190]; А. Бэржес и Г. Шерага [139])". И далее авторы поясняют: "...внутриостаточные взаимодействия играют доминирую-280
дую роль в определении конформационных состояний белка
В то же время ближние, средние и дальние взаимодействуя ОПределяют
действительные значения фиф, которые каждый остат,Г:)к Принима
яе выходя за пределы своего конформационного состояц^ и пос„
вам которых точно описывается окончательная трехме}-,^^ CTDV^TV
свернутой полипептидной цепи (Бэржес и Шерага [139])" r^g с 34m
Г. Немети и Г. Шерага считают внутриостаточные в3аимо ействия
ответственными за конформационное состояние остатку _ „
„ - ц т.е. за выоор
низкоэнергетическои области потенциальной поверхнс\Сти _____, д ^
этом они ссылаются на результаты исследования К°те^чУ1ИиП1ео
ги, об ошибочности которых уже говорилось (раздел 8.]^ jaKHM
30м, вопрос о функции взаимодействий между валентно Несвязанными
атомами боковой и основной цепей одного остатка в ппгч “ _ _ „ , ноцессе сверты-
вания белка и в стабилизации его нативнои конформац.
»чи нельзя счи-
тать решенным.
Роль ближних межостаточных взаимодействий, т.е. Взаим0действий центрального остатка в нонапептиде, изучалась Понну^ами gaDM Шерагой при анализе лизоцима [190]. Аминокислотная Последователь ность белка была разбита на 14 участков, по девять оСтатков в каж дом. На одном участке при сохранении центрально*^ остатка (п\ выделялись три-, пента-, гепта- и нонапептидные фрагм(,„Т1Т гг
, ''НТЫ. ДЛЯ К(1Ж"
дого из них строились конформационные карты фп—^ из КОТОрЫХ определялись нулевые приближения для последующе^"минимизации энергии при вариации только у п-го остатка двухгранны^ углов ^ ф ^ ихг- Геометрические параметры всех других остатков фрагментов п±1'
п±2, п±3 и п±4 жестко фиксировались при значения^ ’
, u _ > НаИДеННЫХ в
кристаллографической структуре лизоцима. В результат^ бЬ1ЛИ onDene
лены оптимальные конформационные состояния ЦентР^ьного остатка
