7.5. Рентгеноструктурные исследования пептидов свидетельствуют о жесткости и плоской конфигурации пептидных групп
Следующий шаг в развитии наших знаний о пространственной структуре белков был сделан в 40-х и начале 50-х годов Лайнусом Полингом и Робертом Кори (США).
Рис. 7-4. Плоская пептидная группа. С—N-связь частично имеет характер двойной связи и поэтому вокруг нее свободное вращение невозможно. Обратите внимание, что атомы кислорода и водорода лежат в этой плоскости по разные стороны от С—N-связи. Это соответствует трансконфигурации пептидной связи.
Они получили дифракционные картины кристаллов аминокислот и простых ди- и трипептидов. На основе этих рентгенограмм им удалось установить точную структуру пептидной группы.
Рис. 7-5. Ограничения, налагаемые на вращение вокруг одинарных связей полипептидной цепи. С—N-связи, входящие в состав плоских пептидных групп (показанных на красном фоне) и составляющие третью часть всех связей остова, не допускают свободного вращения. Вращение вокруг других одинарных связей остова также в той или иной мере ограничено в зависимости от размеров и заряда R-групп.
Они обнаружили, что С—N-связь, соединяющая два аминокислотных остатка в пептидной цепи (рис. 7-4), короче большинства других С—N-связей, например С—N-связи в простых аминах. Более того, пептидная С—N-связь имеет в какой-то степени характер двойной связи и поэтому вокруг нее не может происходить свободного вращения. Далее эти ученые сделали вывод, что четыре атома пептидной группы лежат в одной плоскости, причем атом кислорода карбонильной группы и атом водорода NH-группы находятся относительно пептидной связи в трансположении (рис. 7-4). Исходя из всех этих исследований, они заключили, что С—N-связи, составляющие одну треть всех связей полипептидного остова, не допускают свободного вращения и имеют частично характер двойных связей. Таким образом, остов полипептидной цепи можно представить в виде ряда жестких плоскостей, разделенных замещенными метиленовыми группами (
), как показано на рис. 7.5. Теперь нам ясно, что жесткие пептидные связи накладывают некоторые ограничения на число возможных пространственных конформаций полипептидной цепи.
