Пространственная структура глобулярных белков

1.

1

2.

Строение белка -субъединицы интерлейкина 8
(разная степень схематизации)
1 – атомная модель
2 – срез атомной модели
3 – скелетная модель
4 – ход главной цепи
5 – схема строения белка
(топология белковой глобулы)
6 – структурный каркас
белка (архитектура упаковки
- и β-сегментов в глобулу)
2

3. Упрощенные представления белковых структур

Детальная укладка
(«fold»)
Мотив укладки
(«folding pattern»)
Упаковка: штабель
(«stack»)
3

4. Два близкородственных белка: гемоглобин- и гемоглобин- лошади

Fab-фрагмент иммуноглобулина А
6

5. Глобулярные домены в -кристаллине

Схематическое изображение b-листа и
одного витка b-тяжа
(а) Скрученность b-листа. b-тяжи изображены стрелками, водородные связи между
ними — голубыми линиями.
(б) Схематическое изображение одного витка b-тяжа, вид с торца.
Кружки — боковые группы; их номера возрастают по мере удаления.
Голубые линии указывают направление С=О групп, завязывающих Н-связи в листе.
Большая стрелка — поворот b-тяжа при приближении к нам на один остаток.
Малая стрелка — поворот направленных в одну сторону водородных связей при
приближении к нам на два остатка.
7

6. Fab-фрагмент иммуноглобулина А

Схема хода цепи и расположения водородных связей
в β-структуре
8

7. Схематическое изображение b-листа и одного витка b-тяжа

Нерегулярные вторичные структуры:
b-изгибы
b-изгиб типа I
b-изгиб типа II
9

8.

Лист b-структуры
Вид поперек b-тяжей
Вид вдоль b-тяжей
10

9. Нерегулярные вторичные структуры: b-изгибы

Упаковка b-листов
Ортогональная
(угол поворота около 90о,
гидрофобное ядро цилиндр. формы)
Продольная
(угол поворота -30о,
гидрофобное ядро плоское)
11

10. Лист -структуры

Наиболее часто встречающиеся типы
укладки β-листов
12

11. Упаковка -листов

Пример ортогонально упакованного b-листа
Ретинол-связывающий белок
(β-цилиндр, или β-бочонок)
13

12. Наиболее часто встречающиеся типы укладки β-листов

«Греческий ключ»
14

13. Пример ортогонально упакованного -листа

Ортогональная упаковка b-листа
с различной топологией
Мотив укладки цепи
в сериновой протеазе
типа химотрипсина
β-цилиндр
Мотив укладки цепи
в кислой протеазе
типа пепсина
15

14. «Греческий ключ»

Примеры продольной упаковки b-листов.
Мотивы укладки цепи в домене -кристаллина,
в β-домене белка – катаболического активатора (САР)
и в белке оболочки сателлитного вируса некроза табака.
β-сэндвич
16

15. Ортогональная упаковка -листа с различной топологией

Продольная упаковка b-листов в константном
домене легкой цепи æ иммуноглобулина
5 4
Топологическая
схема
β-сэндвич
Вид «снизу»
17

16. Примеры продольной упаковки -листов. Мотивы укладки цепи в домене -кристаллина, в β-домене белка – катаболического активатора (САР) и в б

b-Cтруктура в форме “шестилопастного
пропеллера” в нейраминидазе
Суперцилиндр, сложенный из β-сэндвичей
18

17. Продольная упаковка b-листов в константном домене легкой цепи æ иммуноглобулина

b-Призмы
(или β-спирали)
Ацилтрансфераза
Пиктатлиаза С
Это белки, сложенные из чисто параллельной β-структуры,
что встречается редко!
19

18. -Cтруктура в форме “шестилопастного пропеллера” в нейраминидазе

Антипараллельные b-шпильки
Преимущественно антипараллельный характер β-листов в β-белках тесно
связан с тем, что их архитектура основана на β-шпильках.
Возможные топологии листов из четырех b-участков
«меандр»
два «греческих ключа»
20

19. -Призмы (или β-спирали)

Различные пространственные “abcd”структуры
Ефимова с топологией греческого ключа
Все такие характерные, часто встречающиеся в белках структуры (шпильки,
меандр, греческий ключ, abcd-структуры и т.д.), сложенные из соседних по цепи
элементов β (и/или ) структуры, часто называют "супервторичными"
структурами.
21

20. Антипараллельные -шпильки

Комплекс эритропоэтина с рецептором.
23

21. Различные пространственные “abcd”структуры Ефимова с топологией греческого ключа

Дефенсин HNP-3
25