ічних груп амінокислотних залишків. Ними було показано, що цей внесок складає близько 20% від сумарної інтенсивності смуг амід I і амід II. Можливість проведення такої процедури визначається тим, що вклади в ІЧ-спектр поглинання білка від бічних груп амінокислотних залишків і поліпептидного остова є адитивними. Для оцінки поглинання бічних груп було проведено вимір ІЧ-спектрів водних (Н 2 О) розчинів амінокислот. Виявилося, що найбільш сильно поглинають в досліджуваній частині ІЧ-діапазону бічні групи амінокислот аспарагіну, глутаміну, аспарагінової кислоти, глутамінової кислоти, аргініну, лізину, тирозину, фенілаланіну і гістидину. Було виявлено також сильне поглинання заряджених a-аміно - і a-карбоксильної груп амінокислот. Тому їх поглинання також необхідно враховувати при аналізі білкового спектру. Сумарно, ІЧ-спектр білка може бути представлений в наступному вигляді:
. (2.2.1)
- спектр поглинання поліпептидного кістяка білка, а - спектр поглинання бічних груп амінокислотних залишків білка, який вираховується за формулою
, (2.2.2)
де - спектр поглинання k -ой амінокислоти, - число k -их амінокислот у білку, а - загальне число амінокислот у білку. N - і С-кінцеві - NH 2 і - COOH групи білка також повинні бути включені в цю формулу нарівні з амінокислотами. Приклад виключення з ІЧ-спектру рібонуклеази А вкладу від поглинання бічних груп амінокислотних залишків приведений на малюнку 2.2.1 Таким чином, даний метод аналізу ІЧ-спектрів повністю аналогічний методам аналізу спектрів КД білків, за винятком того, що в ньому використовуються не реальні білкові спектри, а обчислені за допомогою формул (2.2.1) і (2.2.2) спектри поглинання пептидного кістяка білків.
Автори методу використовували для аналізу шість типів вторинної структури білка: впорядкована (H o ) і неупорядкована (H d ) форми a-спіралі, впорядкована (В o ) і неупорядкована (У d ) форми b-структури, b-вигин (Т) і інші форми (R). До невпорядкованою формі a-спіралі були віднесені по два амінокислотних залишку з кожного боку спірального сегмента, а до невпорядкованою формі b-структури - амінокислотні залишки b-ниток, що утворюють "Некласичні" водневі зв'язки. p> Застосування до вибраного базисного набору методу "ортогональних спектрів "[6] призвело до отримання 11 ортогональних спектрів, амплітуда яких перевищує експериментальну помилку, яка виникає при реєстрації ІЧ-спектрів. П'ять "Найбільш значущих" ортогональних спектрів показано на малюнку 2.2.2. p> Експериментальна перевірка точності аналізу ІЧ-спектрів білків на білках з базисного набору дала такі коефіцієнти кореляції (дивись розділ 1.2):
Метод
H o
H d
B o
B d
T
R
"регуляризації"
0.97
0.77
0.94
0.91
0.80
0.48
"ортогональних спектрів"
0.98
0.80
0.93
0.90
0.75
0.48
"регуляризації" (без винятку поглинання бічних груп амінокислот)
0.92
0.68
0.85
0.90
0.53
0.32
2.3 Робота з пакетом програм STRUC з аналізу ІЧ-спектрів білків
Пакет програм STRUC розроблений в інституті білка РАН [10]. Він призначений для аналізу інфрачервоних спектрів поглинання білків і визначення їх вторинної структури. Алгоритм аналізу спектрів заснований на ориг інальном методі авторів програми [8-10] (дивись вище). Пакет STRUC складається з наступних програм і допоміжних файлів:
- STRUC.BAT - командний файл, використовуваний для визначення вторинної структури білка. Він організовує роботу наступних трьох програм:
- AMACIR (файл amacir.exe) - Програма, що виключає з ІК-спектра поглинання білка внесок від поглинання бічних груп амінокислотних залишків за методом [8];
- SVDIR (файл svdir.exe) - Програма, яка визначає вторинну структуру білка методом "ортогональних спектрів "[6];
- CONTIR (файл contir.exe) - Програма, яка визначає вторинну структуру білка методом "регуляризації" [4]. p> - VISUAL.BAT - ...
