растворе даже для очень больших белковых
молекул. Такие VCD-исследования белков можно комбинировать с данными рентгеновской
дифракции для
белковых кристаллов, данными FT-IR для белковых растворов в тяжелой воде (D 2 O)
или квантовыми
вычислениями .
в настоящее время использующие инструменты преобразования Фурье (FT), предоставляют мощные средства для определения конформаций белка
КД стал одним из популярных методов для оценки вторичной структуры белков в растворах, поскольку он требует относительно малого количества образца, экспериментальная процедура проста.
Сигнал КД очень интенсивен в области поглощения пептидной связи в дальнем УФ, что позволяет использовать довольно разбавленные растворы с концентрацией порядка десятых долей миллиграмма на миллилитр.
Измерение КД особенно полезно для наблюдения за структурными и конформационными изменениями в молекуле. Однако, вследствие сложности белковой структуры и зависимости спектра от локального окружения в молекуле, интерпретация в терминах структуры основывается на эмпирических критериях. Из анализа базы данных белковых структур известно, что наиболее распространенными вторичными структурами являются а-спиралии β-листы,поэтому белки классифицируют в соответствии с их топологической организацией . Благодаря наличию в белках триптофана и тирозина, КД в ближнем УФ (где поглощают эти аминокислотные остатки) чувствителен к их третичной структуре. КД также играет важную роль в изучении процесса сворачивания белков, поскольку сигнал неструктурированного полипептида существенно отличается от сигнала структурированного полипептида, имеющего вторичную и третичную структуру.
КД-спектры
макромолекул в растворе соответствуют
электронным переходам между низшим колебательным уровнем основного
состояния и различными колебательными уровнями в первом
возбужденном состоянии.
КД полосы β-белков гораздо разнообразнее и менее
интенсивны чем полосы α-белков.
КД-спектры α/β-белков - смесь спектров
α-спиралей и β-структур с доминированием полос α-спирали.
Базы данных КД-спектров созданы на основе данных
кристаллографии и ЯМР.
КД-спектры — определение состояния белка при
сворачивании:
- спектр в дальнем УФ - информация о
присутствии или отсутствии вторичной структуры
- спектр в ближнем УФ — информация о третичной
структуре.
КД - сигнал нуклеиновых кислот обусловлен
преимущественно гидрофобными взаимодействиями пар оснований в спирали, и,
следовательно, зависит от вторичной структуры.
КД-анализ углеводов позволяет отличить
неупорядоченный клубок от спиральной конформации, жесткие структуры от гибких,
и в подходящих условиях, тип связи между мономерными
субъединицами, которые, в отличие от белков и нуклеиновых кислот,
отличаются большим разнообразием.
КД-спектрометры с использованием синхротронного
излучения позволяют получать спектры в диапазоне
длин волн 190-160 нм (для обычных
лабораторных спектрометров недоступен)
↓
Можно более точно предсказать вторичную структуру
Сравнение содержания элементов вторичной структуры белков с помощью ИК-спектров в области полос амид-I и амид-Ill,КД-спектров и
рентгеновских кристаллографических данных