PMA50.jpg

Вторичная структура белков и пептидов

Измерение кругового дихроизма известно для ультрафиолетовой (УФ) области спектра. Области применения ограничены в большинстве случаев, поскольку характеристические полосы поглощения обычно довольно широки и неспецифичны (например, ароматика). В особенности для биомолекул ограничением являются также большие коэффициенты поглощения и рассеяния.

В ИК-диапазоне возбуждаются молекулярные колебания. В основном полосы поглощения в ИК узкие и специфичные. Маскировка спектральной информации, в отличие от электронного КД не наблюдается в ИК.

На рисунке ниже представлены КД (верхний) и спектры поглощения (нижний) гемоглобина (слева), лизоцима (посредине) и конканавалина A (справа), полученные в растворе D2O (50мг/мл) в 25µм кювете CaF2.

VCD_spectra.jpg

Спектры поглощения всех трех белков очень похожи. На всех графиках полоса поглощения амида I (преимущественно валентные колебания C=O) обозначена "I", полоса поглощеия амида II (преимущественно валентные колебания C-N и деформационные N-H), обозначена"II".

При рассмотрении очевидно, что полоса амида I в гемоглобине несимметрична относительно центра в 1650 см-1, конканавалин имеет максимум полосы амида I при 1630 см-1 и маленькое плечо при 1690 см-1.

Несмотря на схожесть спектров поглощения белков, их вторичная структура различна: гемоглобин состоит преимущественно из α-спиралей, конканвалин A из β-листов, а лизоцим обладает обеими структурами приблизительно в равных количествах.

Наибольшая разница вторичной структуры наблюдается в спектрах КД. Вид КД-спектра гемоглобина типичен для большого содержания α-спиралей, пик при 1630 см-1, наблюдаемый в КД спектре конканавалина характерен структуре β-листов. КД спектр лизоцима, соответственно его структуре, содержит оба описанных элемента.

КД спектроскопия обеспечивает уникальную возможность определить вторичную структуру белков, а также исследовать конформационные изменения. Эксперименты с другими белками показали, что КД сигналы однозначно зависят от вторичной структуры белков.

Запрос более подробной информации