3870137215

STRATEGIE NMR WYZNACZANIA STRUKTUR EIAŁEK W ROZTWORZE 27

BUDOWA I KONFORMACJA BIAŁEK

Białka są biopolimerami zbudowanymi z aminokwasów, cząsteczek chemicznych mających ogólną strukturę daną w'zorem RCH(NH,)COOH, gdzie R - to podstawnik nazywany łańcuchem bocznym W skład wszystkich białek wchodzi dwadzieścia podstawowych aminokwasów i jedynie nieliczne z białek zawierają ponadto zmodyfikowane aminokwasy nie należące do wspomnianej dwudziestki [4J. Aminokwasy w białkach są połączone wiązaniami peptydowymi tworząc łańcuch poli-peptydowy, który umownie dzieli się na łańcuch główny (szkielet) i łańcuch}' boczne (Rys. I).

koniec N

N:

i+1

H

R.

/+1

/

«!+l

koniec C

Rysunek 1. Fragment łańcucha polipeptydowego zbudowanego z reszt ammokwasowych połączonych wiązaniami peptydowymi. Łańcuch główny składa się z powtarzającej się sekwencji atomów N-C_c-C\ R - łańcuchy boczne, <£, ^ co - kąty torsyjne określające konformację łańcucha głównego

Sekwencja reszt aminokwasowych w łańcuchu polipeptydowym określa strukturę pierwszorzędową białka, która jest wyznaczana metodami biochemicznymi. Konformacja łańcucha głównego jest zdefiniowana przez trzy kąt}’ torsyjne eft, 'Ai o dla każdej reszty aminokwasowej. Białka charakteryzują się tym, że odcinki łańcucha głównego posiadają lokalne struktury periodyczne jak helisy czy struktury /? o określonych wartościach kątów torsyjnych |5, 6J. Ten pierwszy poziom przyjmowania przez białko końcowej struktury natywnej (zwijania białka) nosi nazwę struktury drugorzędowej. Struktura przestrzenna całej cząsteczki białka zbudow^rancgo z pojcd}uczcgo łańcucha polipeptydowego jest nazywana strukturą trzeciorzędową. W przypadku białek zbudowanych z więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego (białek multimcrycznych) wzajemne ułożenie łańcuchów w strukturze finalnej określa strukturę czwartorzędową |4J. Wszystkie wymienione poziomy zwijania białka są przedstawione na Rys. 2.

Szereg oddziaływań odpowiada za przyjęcie przez, białko końcowej konformacji. Są to zarówno wiązania kowalencyjne jak i oddziaływania nickow'alcncyjnc dyspersyjne i elektrostatyczne, będące skutkiem oddziaływań wcwnątrzcząstcczko-wych, a także odgrywających ważną rolę oddziaływań cząsteczki białka z cząsteczkami rozpuszczalnika.