Модель перехода спираль–клубок

Модели перехода спираль-клубок представляют собой формализованные методы в статистической механике, разработанные для описания конформаций линейных полимеров в растворе. Модели обычно, но не исключительно, применяются к полипептидам как мера относительной доли молекулы в конформации альфа-спирали по сравнению с поворотом или случайной спиралью . Основная привлекательность исследования образования альфа-спирали заключается в том, что при этом встречаются многие особенности сворачивания белка, но в их простейшей версии. ^{[1] [2]} Большинство моделей спираль-клубок содержат параметры для вероятности зарождения спирали из области клубка и распространения спирали вдоль последовательности после зарождения; поскольку полипептиды направлены и имеют различные N-концевые и C-концевые концы, параметры распространения могут различаться в каждом направлении.

Эти два состояния

• состояние спирали: характеризуется общей вращающейся структурой, удерживаемой вместе водородными связями (см. альфа-спираль ).
• Состояние катушки: конгломерат случайно упорядоченной последовательности атомов (см. случайная катушка ).

Распространенные модели перехода включают модель Зимма–Брэгга и модель Лифсона–Ройга , а также их расширения и вариации.

Энергия полиаланиновой спирали хозяина в водном растворе:

${\displaystyle \Delta G_{\text{folding}}=(m-2)\Delta H_{\alpha }-mT\Delta S}$

где m — число остатков в спирали. ^[3]

Ссылки

1. Chowdhury, Unmesh D.; Bhargava, BL (2021-05-21). «Переход спираль-спираль и конформационная деформация в мономере Aβ42: исследование случая с использованием катиона Zn2+». Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 40 (19): 8949–8960. doi :10.1080/07391102.2021.1927190. ISSN  1538-0254. PMID  34018465. S2CID  235073218.
2. Doig AJ (2008). «Альфа-спираль как простейшая модель белка: теория спирали–клубка, стабильность и дизайн». В Muñoz V (ред.). Сворачивание, неправильное сворачивание и агрегация белков: классические темы и новые подходы . Королевское химическое общество.
3. Чакрабарти А, Болдуин Р.Л. (1995). «Стабильность альфа-спиралей». Adv Protein Chem . Достижения в белковой химии. 46 : 141–176. doi :10.1016/S0065-3233(08)60334-4. ISBN 9780120342464. PMID  7771317.