Articles

Peptide binding

by admin

significante delokalisatie van het eenzame paar elektronen op het stikstofatoom geeft de groep een gedeeltelijk dubbele binding karakter. De gedeeltelijke dubbele binding maakt de amidegroep vlak, die voorkomt in de cis-of transisomeren. In de ontvouwde staat van proteã nen, zijn de peptide groepen vrij om beide isomeren te isomeriseren en goed te keuren; nochtans, in de gevouwen staat, wordt slechts één enkele isomeer goedgekeurd bij elke positie (met zeldzame uitzonderingen). De trans-vorm heeft de voorkeur overweldigend in de meeste peptide bindingen (ruwweg 1000:1 verhouding in trans:cis populaties). Echter, X-Pro peptide groepen hebben de neiging om circa 30:1 verhouding, vermoedelijk vanwege de symmetrie tussen de C α {\displaystyle \mathrm {C^{\alpha }} }

\mathrm{C^{\alpha}}

en C δ {\displaystyle \mathrm {C^{\delta }} }

{\mathrm {C^{{\delta }}}}

atomen van proline maakt de cis-en trans-isomeren bijna gelijk in energie (zie figuur hieronder).

Diagram van de isomerisatie van een X-Pro peptide binding. Het diagram toont de cis-isomeer aan de linkerkant, de overgangstoestanden in het Midden, en de trans-isomeer aan de rechterkant, met bidirectionele pijlen tussen elk paar toestanden.
isomerisatie van een X-Pro peptide binding. Cis en trans-isomeren zijn uiterst links en uiterst rechts, respectievelijk, gescheiden door de overgangstoestanden.

De v-stelling hoek geassocieerd met de peptide-groep (bepaald door de vier C atomen α − C − N − C α {\displaystyle C^{\alpha }-C^{\prime }-N-C^{\alpha }}

C^{{\alpha }}-C^{{\prime }}-N-C^{{\alpha }}

) is aangeduid ω {\displaystyle \omega }

\omega

; ω = 0 ω {\displaystyle \Omega =0^{\circ }}

\Omega =0^{{\circ }}

Voor het cis-isomeer (synperiplanaire conformatie) en ω = 180 ∘ {\displaystyle \Omega =180^{\circ }}

\Omega =180^{{\circ}}}

voor de trans-isomeer (antiperiplanaire conformatie). Amidegroepen kunnen isomeriseren over de C’-N binding tussen de cis en transvormen, zij het langzaam (τ ∼ {\displaystyle \tau \sim }

\tau \sim

20 seconden bij kamertemperatuur). De overgangstoestanden ω = ± 90 ∘ {\displaystyle \omega = \ pm 90^{\circ }}

\Omega =\pm 90^{{\circ }}

vereist dat de gedeeltelijke dubbele binding wordt verbroken, zodat de activeringsenergie ongeveer 80 kilojoule/mol (20 kcal/mol) is. Nochtans, kan de activeringsenergie (en gekatalyseerde isomerization) door veranderingen worden verlaagd die de enig-gebonden vorm, zoals het plaatsen van de peptide groep in een hydrophobic milieu of het doneren van een waterstofband aan het stikstofatoom van een X-Pro peptide groep begunstigen. Beide mechanismen voor het verlagen van de activeringsenergie zijn waargenomen in peptidyl prolyl isomerases (PPIases), die natuurlijk voorkomende enzymen zijn die de cis-trans isomerisatie van X-Pro peptide banden katalyseren.

conformationele eiwitvouwing is meestal veel sneller (meestal 10-100 ms) dan cis-trans isomerisatie (10-100 s). Een niet-isomeer van sommige peptide groepen kan het conformational beduidend vouwen verstoren, of het vertragen of het verhinderen van zelfs het voorkomen tot het inheemse isomeer wordt bereikt. Nochtans, hebben niet alle peptide groepen hetzelfde effect op het vouwen; niet-bindende isomeren van andere peptide groepen kunnen het vouwen helemaal niet beïnvloeden.