Biochemistry 705x

Biochemistry 705x

タンパク質の二次構造

Contents:
  1. α-ヘリックス
  2. β-シート
  3. β-turn
  4. Dihedral Angles

タンパク質の構造から。primary structureが決まれば、次は二次構造。 αヘリックスとβシート。

α-ヘリックス

ペプチド結合の所は平面になるので、その平面を保ったままでアミド基とカルボキシル基を水素結合するように折り曲げる。 5つめで一周する。1番目のカルボキシル基と5番目のアミド基がくっつく。

  • 右手の法則の向きに螺旋が形成される
  • denseで中に隙間は無い
  • ProはNH基が無いのでヘリックスbreaker
  • 側鎖は外に向いている

螺旋の距離など

  • 1周した時点でのピッチ(高さ)は5.4オングストローム
  • 1周あたりのアミノ酸残基の個数は 3.6残基/周
  • 隣あうアミノ酸の間の高さの差(rise)は 5.4/3.6 = 1.5オングストローム (ただし角度は100度ずれた場所)

β-シート

PngNote 24ページ

パラレルとアンチパラレルがある。アンチパラレルはNからCの向きが2つのstrandで逆。パラレルは同じ。 どちらも側鎖はシートの上、下に交互に出る。

アンチパラレルの話。アミノ酸をジグザグに書いた時、NHは一つおきに下側に、COも一つおきに下側になる。 反対側の向きであらいんさせると、COとNHが一つおきに水素結合する(間のものは反対側と水素結合出来る)。

隣り合うCOとNHの間は3.5オングストローム。

β-turn

β-strandが折り曲がって反対向きになるところの構造。

6-types n番目のカルボキシル基とn+3番目のNH基が水素結合する形式。

PngNote 25ページ

Dihedral Angles

ペプチド結合のところは平面になるが、それとαカーボンの間は回転出来る。そこの角度をファイとプサイと名付け、以下のように定義する。

ファイ

ファイは、あるアミノ酸を見た時に、NHとαカーボンの間の結合の角度。αカーボンを奥に置き、NHを手前に置いた時に、NHと前のカルボキシル基の結合と、αカーボンと同じアミノ酸のカルボキシル基の間の角度をファイと呼ぶ。 右回りを正とする(動画は右手の法則と言っている)。

「ファイはNからαカーボンを見下ろした時の角度」

プサイ

αカーボンを手前、カルボキシル基を奥に配置した時の、αカーボンとNHの結合と、カルボキシル基と次のNHの結合の角度、右回りを正。

「プサイはαカーボンからカルボキシル基を見下ろした時の角度」

Ramchandranプロット

G.N. Ramchandranが描いた、縦軸にプサイを、横軸にファイを取った時に、許される範囲とそれぞれの構造をプロットしたもの。 左上にβシートのパラレルとアンチパラレルが、中央よりの左下の領域にαヘリックスがある。