Какая из белковых структур Perutz et al., кроме спирали 3₁₀, была правильной?

В 1950 году Брэгг, Кендрю и Перутц опубликовали « Конфигурации полипептидных цепей в кристаллических белках » ( открытый доступ ), и в следующем году Полинг, Кори и Брэнсон доказали свою неправоту в статье, в которой задокументированы альфа- и гамма-спирали». Две спиральные конфигурации полипептидной цепи, связанные водородными связями » ( также OA )

Я читаю об этом (как рассмотрено здесь, например), где идея состоит в том, что Брэгг и др. были опровергнуты - словами статьи Полинга:

Ни один из этих авторов не предлагает ни нашу спираль из 3,7 остатков [α], ни нашу спираль из 5,1 остатков [γ]. С другой стороны, мы исключили бы нашими основными постулатами все предлагаемые ими структуры. Причина различия результатов, полученных другими исследователями и нами на основе сходных по существу рассуждений, состоит в том, что и Брэгг, и его сотрудники. . . подробно обсуждали только спиральные структуры с целым числом остатков на виток и, кроме того, допускали лишь грубое приближение к требованиям о межатомных расстояниях, валентных углах и планарности сопряженной амидной группы, как это дается нашими исследованиями более простых веществ. Мы утверждаем, что эти стереохимические особенности должны очень точно сохраняться в стабильных конфигурациях полипептидных цепей в белках.

Однако была одна спираль 3 ·10 , которая была правильно идентифицирована группой Перуца в 1950 году. В настоящее время у меня нет доступа к библиотечным средствам, а онлайн-ресурсы не совсем то же самое, что солидный учебник. Мне интересно, были ли какие-либо другие описанные формы на самом деле правильными?

Чтобы перечислить, это были:

  • 2 7 а
  • 2 7 б
  • 2 8
  • 2 13
  • 2 14
  • 3 8
  • ( 3 10 )
  • 4 11
  • 4 13
  • 2 13

Тем временем я продолжу искать, но трудно искать, когда в именах есть нижние индексы, и я думаю, что более опытные ученые-белки могли бы дать мне более быстрый ответ (или просто направить меня туда, где я должен читать)

Я почти уверен, что вы правы, потому что несколько лет спустя Полинг произвел большой фурор своей альфа-спиралью и обеими бета-листовыми моделями.
хорошо, у меня было время, чтобы перейти к ответу....
хорошая ссылка! Я еще не читал книгу Перуца - мне очень нужно! Обратите внимание, что данные Эстбери не были правильно оценены; давая неправильный шаг для альфа-спирали, вводя в заблуждение Кендрю и Перуца. Одна из причин стольких сумасшедших чисел спирали.

Ответы (1)

Я думаю, у вас есть список хороших предсказаний из статьи Брэгга, Перуца и Кендрика. И спираль 3 ×10 тоже не совсем верна — хотя оказалось, что она иногда обнаруживается в белковых структурах.

В то время все эти элементы вторичной структуры были хорошо видны из данных некристаллической дифракции и кристаллических структур малых молекул. Примерами являются дифракционные картины коллагена из волос и шелковых волокон пауков. Волоконная дифракция волос, упорядоченная структура которых состоит в основном из альфа-спиралей, несколько выровненных по оси волокна (по длине волоса), или в основном из бета-пластин, составляющих шелк.

Поскольку было известно, что эти вещества содержат в основном белок, мы построили модели, которые показывали бы, как обычные пептидные полимеры будут создавать эти структуры. Это произошло на факультетах химии и физики по всему миру. Бумага, которую вы цитируете, является репрезентативной для этой области.

Весной 1951 года Полинг произвел фурор, опубликовав описания альфа-спирали и бета-листа (как параллельного, так и антипараллельного). Основное преимущество Полинга заключалось в том, что он изучил структуру простых структур диаминокислот (особенно глицил-глицин) и понял, что пептидная связь обладает некоторыми свойствами, подобными двойной связи, которые препятствуют ее свободному вращению. Как первооткрыватель теории валентных связей , которая объединила квантовую механику и химию и заложила основу, по крайней мере, для большинства органических/биологических химических структур, Полинг, должно быть, был практически единственным в то время в этом понимании.

Затем это подготовило почву для драматической гонки по открытию структуры ДНК. Если вы читаете мемуары Уотсона , он описывает, как MRC в Кембридже все еще чувствовал жару, конкурируя с CalTech и Pauling. Он и его молодая лаборатория противостояли Кембриджскому научно-исследовательскому центру с многочисленными нобелевскими лауреатами; лаборатория, в которой была установлена ​​связь рентгеновской дифракции и химического строения (интересны примечания к главе 7 - перейдите по ссылке).

Оглядываясь назад, можно сказать, что главным преимуществом Полинга было то, что он понимал пептидную связь лучше, чем все остальные. К тому времени, когда ДНК была решена, многие поняли конформации органических молекул, и игровое поле должно было быть более равным. Я не уверен, что верю аргументам, что Полинг получил бы структуру, не видя дифракционных картин, и даже тогда, возможно, нет. Я бы не стал так сильно доверять идее, что Полинг получил бы структуру ДНК так быстро, если бы он мог путешествовать.

Конечно, Перуц и Кендрю сами проверили альфа-спираль пептида, когда решили первые кристаллические структуры гемоглобина и миоглобина, оставив за собой последнее слово. Структуры содержат небольшое количество спирали 3 ·10 , но в остальном они полны альфа-спиралей. Я не уверен, что вторичная структура была полностью подтверждена до 1958 года, когда был выделен миоглобин.

Вау, хорошее эссе, ха-ха! Я думал, что Коулсон предложил теорию валентной связи, спасибо за исторический вклад, приятель, очень приятно :-)
это история, которую мне нравилось изучать. Если вы читаете эту статью, значит, вы и сами довольно глубоко в ней разбираетесь!
Кстати, термин «химическая валентность» использовался еще до Полинга, но он сформулировал квантово-механическое обоснование химической связи, которое было скорректировано теорией молекулярных орбиталей, но которое мы используем до сих пор.