О РОЛИ ПРОЛИНА В КОЛЛАГЕНОВЫХ БЕЛКАХ. РЕШЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ПАРАДОКСА
Есипова Н. Г., Тиктопуло Е. И., Лазарев Ю. А., Туманян В. Г.
Институт молекулярной биологии РАН, 117984 Москва; *Институт белка РАН, 142292 Пущино; **Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН,142292 Пущино
Методами молекулярной
механики, Монте-Карло, ИК-спектроскопии и дифференциальной сканирующей
калориметрии изучена роль остатков пролина в стабилизации структур
левой спирали типа поли-l-пролин
II и коллагена.
Установлено, что пролин, образующий имидную пептидную связь, разрушает
упорядоченную сетку водородных связей воды вокруг вытянутой левой
спирали за счет нарушения симметрии расположения доноров и акцепторов
в полипептидной цепи белков. Поэтому пролин увеличивает энтропию
свободной цепи белка за счет уменьшения энергии гидратации соответствующего
полипептида. Следовательно, увеличение содержания пролина в полипептидной
цепи коллагена должно увеличивать энтропию денатурированного состояния
макромолекулы тем больше, чем выше содержание пролина в ней. Установлено
методом ИК-спектроскопии, что ширина полосы Амид А растет в денатурированных
образцах коллагена с ростом содержания пролина, при этом растет
и энтропия денатурированного состояния. Обсуждается роль пролина
в процессах белок-белковых и ДНК-белковых взаимодействий. Работа
поддержана грантом РФФИ (97-04-49707).