Принципы структурной организации белков - Г. Шульц 1982



Предисловие редактора перевода

Аминокислоты

20 канонических аминокислот

Почему именно эти аминокислоты?

Коллинеарная взаимосвязь между нуклеиновыми кислотами и полипептидами

Свойства боковых цепей

Эмпирические аналогии между аминокислотными остатками

Заключение

Структурная роль пептидной связи

Синтез на рибосомах

Параметры пептидной связи

Стерические затруднения

Конформационная энергия

Цис- и транс-конфигурации

Заключение

Взаимодействия, определяющие структуру белка

Дисперсионные силы и отталкивание электронных оболочек

Электростатические взаимодействия

Потенциалы Ван-дер-Ваальса

Водородные связи

Энтропия

Молекулярная упаковка

Заключение

Ковалентная структура белков

Ансамбли цепей

Функциональные и структурные домены

Влияние окружения

Три основных физиологических вида белковых молекул

Иммуноглобулины и белки HL-A

Олигомерные белки

Дисульфидные связи

Роль мостиков S-S во внеклеточных и внутриклеточных белках

Дисульфидные мостики как составные части структуры белков

Модификации главной цепи, контролируемые ферментами

N- и С-концы

Специфическое расщепление полипептидной цепи

Активация трипсиногена

Сигнальные последовательности в пробелках

Расщепление белка

Контролируемые ферментами модификации боковых цепей

Поперечные связи на основе модифицированных остатков Lys

Другие разновидности реакций модификации

Заключение

Способы свертывания и ассоциации полипептидных цепей

Способы свертывания и ассоциации полипептидных цепей

Вторичная структура

Линейные группы

Спираль коллагена

Реверсивные повороты пептидной цепи

Сверхвторичные структуры

Суперспирализация а-спиралей

βξβ-Структурное образование

β-Зигзаги и другие особенности β-структур

Структурные домены

Корреляция между близко расположенным в последовательности остатками

Структурные классы

Симметрия

Глобулярные белки

Агрегаты глобулярных белков

Симметрия агрегатов

Способы свертывания и ассоциации полипептидных цепей

Контакты между субъединицами в дегидрогеназах

Поверхности контакта

Свободная энергия ассоциации

Специфичность взаимодействия белок-белок

Иерархия уровней

Заключение

Предсказание вторичной структуры по аминокислотной последовательности

Вероятностные методы

Склонность остатка встраиваться во вторичную структуру

Склонность двух остатков одновременно встраиваться во вторичную структуру

Склонность трех остатков встраиваться во вторичную структуру

Физико-химические методы

Методы, основанные на статистической механике

Mетоды, основанные на стереохимических данных

Применение предсказательных методов

Оценка предсказательных методов

Произвольность выбора параметров

Критерии оценки методов

Замечания общего характера

Качество предсказания и локальные взаимодействия

Успех предсказания и центры свертывания

Предсказание как аналитический метод

Заключение

Модели, изображение и документация белковых структур

Данные о строении белка

Ковалентное строение

Пространственное строение

Полные структуры

Представление полной структуры

Пространственные модели

Двумерные представления

Абстрактные представления о свертывании цепи

Графики для углоз основной цепи

Карты расстояний между Са-атомами

Заключение

Термодинамика и кинетика свертывания полипептидной цепи

Термодинамические аспекты

Переход между двумя термодинамическими состояниями цепи

Баланс энергетических вкладов в глобулярном белке

Тепловые флуктуации в белковых структурах

Нативнее состояние: глобальней или локальный энергетические минимумы?

Быстрота, безошибочность и ограничения свертывания in vitro

Структурные элементы в несвернутых цепях

Пути свертывания

Влияние лигандов

Моделирование процесса свертывания

Заключение

Эволюция белков

Специализация белков Частота допустимых мутаций

Специализация белков

Частота допустимых мутаций

Критерии фиксации аминокислотных замен в белках

Вероятность мутаций аминокислотных остатков

Влияние замен аминокислот на динамику свертывания

Замены аминокислот как эксперименты, проведенные природой

Филогенез на основе структур белков

Белки, удобные для филогенетических исследований

Филогенетическое дерево

Эволюция поведения и морфологии в сравнении с эволюцией белка

Дифференциация белков

Построение филогенетического дерева для вазотоцина, скситоцина и вазопрессина

а-Лактальбумин и лизоцим

Трипсиноподобные сериновые протеазы

Иммуноглобулины, антигены трансплантации и пероксид-дисмутаза

«Свертывание типа глoбинов»

Морфологическое сходство глобинов и цитохромов b

Цитохромы типа с

Слияние генов

Процесс слияния генов

Слияние генов и эволюция

Мультипликация генов

Конвергентная эволюция белков

Обнаружение отдаленных родственных связей

Сравнение аминокислотных последовательностей

Сравнения укладки цепи

Сравнение топологии слоев

Заключение

Взаимодействия белок - лиганд

Лигандсвязывающие центры иммуноглобулинов

Модель связывания в системе иммуноглобулин - лиганд

Системы иммуноглобулин - лиганд как модели прочих взаимодействий белок - лиганд

Центры связывания субстрата сериновых протеаз

Образование комплекса химотрипсина с субстратом

Центр связывания субстрата в трипсине

Центры связывания гема

Связи между гемом и апобелком

Влияние группы гема на структуру белков

Химические превращении атома железа гема в микросреде белка

Лиганды гема как пусковые системы структурных изменений гемоглобина млекопитающих

Центры связывания нуклеотидов

NAD-связывающие центры дегидрогеназ

Нуклеотидсвязывающие центры других белков

Индуцированное соответствие в аденилаткиназе

Центры связывания фосфорильных групп

Взаимодействия белков с другими макромолекулами

Липопротеиды

Гликопротеиды

Нуклеопротеиды

Заключение

Структурные основы механизма, действия и функции белков

Определения

Ферментативный катализ

Каталитический механизм химотрипсина

Теория переходного состояния

Эффекты, способствующие высоким скоростям реакций

Биологические и медицинские аспекты действия и функции белков

Белки как функциональные составляющие организма

Развитие новых функций на основе старых белков

Скелетная мышца - система, в которой действие белка можно связать с общей деятельностью органа

Структурная и функциональная организация сократительных белков

Отклик на нервные импульсы и гормональное действие в клетке мышцы

Заключение

Статистическая механика перехода спираль - клубок

Функция распределения

Вероятность данной конформации остатка

Модель Айзинга

Модель Зимма - Брэгга для перехода спираль - клубок

Матричное представление

Содержание спиральных остатков в гомополимере

Число и длина спиральных сегментов

Связь между s и температурой

Сравнение с экспериментальными данными Кривые перехода спираль - клубок и модель Зимма - Брэгга

Температура перехода и склонность к спирали

Вклад растворителя

Литература