Принципы структурной организации белков - Г. Шульц 1982

Термодинамика и кинетика свертывания полипептидной цепи
Моделирование процесса свертывания
Заключение

В настоящее время многие принципы и детали процесса свертывания полипептидной цепи остаются непонятыми. Мы знаем, что этот процесс происходит самопроизвольно и что, следовательно, он основан на простых физико-химических принципах. Это позволяет надеяться, что свертывание удастся объяснить и промоделировать с помощью теоретических подходов. Сейчас уже сделаны первые попытки в этом направлении. Интерес к процессу свертывания объясняется не простым научным любопытством, а имеет значительно более глубокие причины. Чтобы проникнуть в сущность биологических процессов, мы должны знать трехмерную структуру различных белков, в том числе и тех, которые невозможно закристаллизовать, а значит, сделать доступными для рентгеноструктурного анализа. Единственная надежда на раскрытие таких структур связана с возможностью их определения по аминокислотным последовательностям. Такое установление должно следовать по пути процесса естественного свертывания: отбор всех возможных конечных структур данной полипептидной цепи по их свободной энергии столь же безнадежен, как и попытка ответить на вопрос, отвечает ли нативная структура локальному или глобальному минимумам энергии.

Наиболее сложной проблемой динамики свертывания является описание промежуточных состояний. Единственные сведения о структуре этих состояний пока могут быть получены только по образующимся в них дисульфидным связям. К сожалению, вполне возможно, что процесс свертывания белков, содержащих связь S—S, качественно отличается от свертывания других белков, и таким образом, мы получаем здесь только ограниченную информацию.

Большие усилия направляются на поиск нуклеаций — зародышей процесса свертывания, которые, как предполагают, служат основой дальнейшего свертывания. Такие зародышевые образования должны иметь исключительно стабильную структуру. Возможно, что их можно будет обнаружить с помощью антител или экспериментов с повторным свертыванием модифицированных белков. Локализация зародышей должна в большой мере облегчить моделирование свертывания. В любом случае очевидно, что понадобится еще очень большое число экспериментов, прежде чем загадка процесса свертывания будет разрешена.