Зачем спорить, давайте продинамим. Поскольку молекулы не очень большие, я думаю, что 10-15 нс даже в явной воде за денёк пройдут. Жду от Вас файла в каком-нибудь удобоваримом формате (mol2, pdb), содержащего как минимум макроцикл и лиганд. Посмотрим, насколько эта штука конформационно стабильна и будет ли вылетать из неё лиганд.
Хотя, конечно, время, необходимое для протекания реакции, может быть больше. Гораздо больше.
У меня предложение ко всем
Ооох, нету времени всё комментировать.
1. Пулегоновая кислота - 2-изопропил-5-метилциклопентан карбоновая, а не то, что у вас. Из фрагментов ацетилена и алкена, да ещё и с участием метильной группы, она не соберётся никогда.
2. Аспарагин и аспарагиновая кислота - разные вещи.
3. Водородная связь от спирта к карбонильной группе - ОЧЕНЬ слабая связь, не найдёт она ваш хлорацетон. Для активации карбонильных групп (через водородную связь! по аналогии с кислотами Льюиса) в реакции Дильса-Альдера используют мочевины с акцепторными заместителями.
4. Согласен с мнениями предыдущих ораторов, что конфигурационная нестабильность макроцикла сведёт на нет всё. Каликсарены потому и работают, что обладают жёсткой структурой. Синтез какого угодно каликсарена обойдётся в несколько тысяч $ минимум.
5.
1. Пулегоновая кислота - 2-изопропил-5-метилциклопентан карбоновая, а не то, что у вас. Из фрагментов ацетилена и алкена, да ещё и с участием метильной группы, она не соберётся никогда.
2. Аспарагин и аспарагиновая кислота - разные вещи.
3. Водородная связь от спирта к карбонильной группе - ОЧЕНЬ слабая связь, не найдёт она ваш хлорацетон. Для активации карбонильных групп (через водородную связь! по аналогии с кислотами Льюиса) в реакции Дильса-Альдера используют мочевины с акцепторными заместителями.
4. Согласен с мнениями предыдущих ораторов, что конфигурационная нестабильность макроцикла сведёт на нет всё. Каликсарены потому и работают, что обладают жёсткой структурой. Синтез какого угодно каликсарена обойдётся в несколько тысяч $ минимум.
5.
этим занимаются сотни групп в мире уже полвека. Ничего абсолютного пока не придумали, и не придумают....стереоспецифичный с количественным
выходом с минимальными энергозатратами...
Все замечания по терминалогии принимаю. Кислый прав, следить надо за своими выражениями. Забудьте про эту глупую кислоту Простите 
.
На счет слабости водородной связи от спирта к карбонильному кислороду. В сериновых протеазах, о которых я упоминал, работает водородная связь между амидным азотом и карбонильной группой, а спирт по сравнению с амидом вообще герой. Короче Marxist тоже прав, обсуждений на общие темы "идея не сработает потому, что..." было достаточно. Нужно смотреть конкретные примеры. Ставте задачи. Я буду их решать. Хотите чтобы я собрал макроцикл или каликсорен со встроенной мочевиной? Что он должен делать? что-то протонировать, что так запросто не протонируется? Я попробую и если Вам что-то не понравится внесу исправления с учетом Ваших замечаний.
Спасибо chemist(у) он предложил задачу. Кстати, что получилось-то, угадал я с числом атомов или нет?
. На счет слабости водородной связи от спирта к карбонильному кислороду. В сериновых протеазах, о которых я упоминал, работает водородная связь между амидным азотом и карбонильной группой, а спирт по сравнению с амидом вообще герой. Короче Marxist тоже прав, обсуждений на общие темы "идея не сработает потому, что..." было достаточно. Нужно смотреть конкретные примеры. Ставте задачи. Я буду их решать. Хотите чтобы я собрал макроцикл или каликсорен со встроенной мочевиной? Что он должен делать? что-то протонировать, что так запросто не протонируется? Я попробую и если Вам что-то не понравится внесу исправления с учетом Ваших замечаний.
Спасибо chemist(у) он предложил задачу. Кстати, что получилось-то, угадал я с числом атомов или нет?
Ващето в протеазах не одна водородная связь, активирующая амид.tekhnolog писал(а): На счет слабости водородной связи от спирта к карбонильному кислороду. В сериновых протеазах, о которых я упоминал, работает водородная связь между амидным азотом и карбонильной группой, а спирт по сравнению с амидом вообще герой.
Вот кстати, у меня к вам довольно простой вопрос.
Почему спирт (из серина в сериновых протеазах) такой весь из себя сильный нуклеофил, что так лешко и безбашенно атакует амид?
Насчет силы и слабости водородной связи образуемой спиртами уточнить хочу (тчательнее, тчательнее надо готовить сообщения). Я имел ввиду, нужно не забывать, что спирт находится внутри макроцикла , а не в расторе. Это многое меняет. Спирт находящийся внутри протеазы становится мощным нуклеофилом. Почему? Напомню, как работают протеазы:
Субстрат попадает в активный центр
Это вызывает конформационные изменения фермента в результате чего гидроксильная группа серина поворачивается и сближается с углеродом группы С=О (в хемотрепсине возможно он изначально стоит почти по месту). Образуется водородная связь между N-H группой глицина и кислородом, протон серина передается на систему переноса заряда
Мое мнение, что система переноса заряда в данном случае играет просто роль трубы, по которой протон выкатывается в окружающую среду.
Образуется тетраэдрический интермедиат, который распадается с образованием ацилфермента.
Спирт становится мощным нуклеофилом за счет 1)сближения и ориентации 2) фермент одновременно работает как кислота (протонирует кислород) и как основание (оттягивает протон со спирта).
Там конечно много еще чего происходит, но вникать во все детали и детальки это, по моему, заниматься тем, что французы называют «расщепление волоса на 4 части». Главная водородная связь (ну ладно одна из главных) это связь между карбонильным кислородом и амидным азотом.
Я только это имел ввиду: слабый, слабый, а подиж ты.
Субстрат попадает в активный центр
Это вызывает конформационные изменения фермента в результате чего гидроксильная группа серина поворачивается и сближается с углеродом группы С=О (в хемотрепсине возможно он изначально стоит почти по месту). Образуется водородная связь между N-H группой глицина и кислородом, протон серина передается на систему переноса заряда
Мое мнение, что система переноса заряда в данном случае играет просто роль трубы, по которой протон выкатывается в окружающую среду.
Образуется тетраэдрический интермедиат, который распадается с образованием ацилфермента.
Спирт становится мощным нуклеофилом за счет 1)сближения и ориентации 2) фермент одновременно работает как кислота (протонирует кислород) и как основание (оттягивает протон со спирта).
Там конечно много еще чего происходит, но вникать во все детали и детальки это, по моему, заниматься тем, что французы называют «расщепление волоса на 4 части». Главная водородная связь (ну ладно одна из главных) это связь между карбонильным кислородом и амидным азотом.
Я только это имел ввиду: слабый, слабый, а подиж ты.
-
eukar
А вот мнение авторов учебника по биохимии несколько другое. Процитирую:
авторы: Х.-Д. Якубке, Х. Ешкайт (H.-D. Jakubke, H. Jeschkeit)
издательство: Мир, 1985 г., с. 408.
Хоть это и частность, но частность, на мой взгляд, принципиальная. То есть без той "трубы" невозможно в принципе целевое воздействие. Не субстрат связывается с серином, выжимает протон, который потом вываливается, но наоборот, вначале гидроксил активируется этой системой функционалов, а потом только оказывается способным атаковать субстрат.
И без активации хрен фермент что порвет при самой благоприятной ориентации субстрата.
А смоделировать и синтезировать аналог активного центра природного фермента... Согласен с написанным выше - проще научиться растить фермент. Очень многие умы пытались превзойти природу в ферментативном катализе, но, насколько мне известно, преуспели мало...
"Аминокислоты, пептиды, белки"Передача электронной плотности от заряженной при pH 8 отрицательно карбоксильной группы аспарагиновой кислоты через имидазольное кольцо гистидина к кислороду к кислороду боковой цепи серина повышает его нуклеофильность настолько, что может осуществляться нуклеофильное воздействие на карбонильный углеродный атом пептидной связи.
авторы: Х.-Д. Якубке, Х. Ешкайт (H.-D. Jakubke, H. Jeschkeit)
издательство: Мир, 1985 г., с. 408.
Хоть это и частность, но частность, на мой взгляд, принципиальная. То есть без той "трубы" невозможно в принципе целевое воздействие. Не субстрат связывается с серином, выжимает протон, который потом вываливается, но наоборот, вначале гидроксил активируется этой системой функционалов, а потом только оказывается способным атаковать субстрат.
И без активации хрен фермент что порвет при самой благоприятной ориентации субстрата.
А смоделировать и синтезировать аналог активного центра природного фермента... Согласен с написанным выше - проще научиться растить фермент. Очень многие умы пытались превзойти природу в ферментативном катализе, но, насколько мне известно, преуспели мало...
По моему тут нет абсолютно ни каких противоречий. Все тот же хрен только вид сбоку. Откуда берется отрицательный заряд на карбоксильной группе? А из окружающей среды там рН 8. Система переноса заряда всеравно «труба» через которую уходящий протон «высасывается» из активного центра фермента. Серин он ведь погружен глубоко внутрь фермента, как то этот протон нужно переправить наружу. А будет все маленькое без излишеств и наваротов, то и среда с рН 8 будет рядом и протон далеко таскать не надо.
Насчет великих умов анекдот расскажу (люблю рассказывать бородатые анекдоты). Якобы Колумб пришел в соответствующее ведомство и заявил, раз земля шар, значить нужно плыть на запад, чтобы попасть на восток. Ему говорят если все так просто, почему до этого ни кто раньше не додумался. Колумб достает яйцо и предлагает поставить его на попа, разумеется, ни у кого это не получается. Тогда Колумб пристукивает яйцом об стол, так что бы скорлупа надтреснула, яйцо остается стоять вертикально, а Колумб говорит – «все так просто почему же до этого никто не додумался».
Нет, я не претендую куда мне. Но я уверен задача разрешима и кому-то должно повезти. На эту тему есть еще один бородатый анекдот про мужика, который хотел выиграть в лотерею, я уж его рассказывать не буду.
Насчет великих умов анекдот расскажу (люблю рассказывать бородатые анекдоты). Якобы Колумб пришел в соответствующее ведомство и заявил, раз земля шар, значить нужно плыть на запад, чтобы попасть на восток. Ему говорят если все так просто, почему до этого ни кто раньше не додумался. Колумб достает яйцо и предлагает поставить его на попа, разумеется, ни у кого это не получается. Тогда Колумб пристукивает яйцом об стол, так что бы скорлупа надтреснула, яйцо остается стоять вертикально, а Колумб говорит – «все так просто почему же до этого никто не додумался».
Нет, я не претендую куда мне. Но я уверен задача разрешима и кому-то должно повезти. На эту тему есть еще один бородатый анекдот про мужика, который хотел выиграть в лотерею, я уж его рассказывать не буду.
-
eukar
Я не специалист в ферментативном катализе, поэтому без претензий на правильность просто привлекаю внимание к этому моменту - глядишь, кто из спецов прокомментирует весомее.tekhnolog писал(а):По моему тут нет абсолютно ни каких противоречий. Все тот же хрен только вид сбоку. Откуда берется отрицательный заряд на карбоксильной группе? А из окружающей среды там рН 8. Система переноса заряда всеравно «труба» через которую уходящий протон «высасывается» из активного центра фермента. Серин он ведь погружен глубоко внутрь фермента, как то этот протон нужно переправить наружу. А будет все маленькое без излишеств и наваротов, то и среда с рН 8 будет рядом и протон далеко таскать не надо.
Насколько я понимаю, эта "труба" "заодно" активирует сериновую гидроксильную группу. То есть если серин будет находиться не глубоко внутри (исчезает необходимость принудительного удаления протона), просто при pH 8 нуклеофильности гидроксила не хватит для промотирования реакции, как бы удобно субстрат относительно этого гидроксила не фиксировался. Еще раз - это имхо, хотелось бы услышать мнения других форумчан.
А по поводу бородатых анекдотов - не надо, ей-ей. Безотносительно вас и вашей задачи, и даже безотносительно этого анекдота - образ новатора, не понимаемого косными современниками настолько затаскан господином Акимовым и иже с ним, что поневоле бросает невыгодную тень на того, кто такие аналогии (Колубм, Эйнштейн и т.д.) использует.
Дык и я про тоже (и тож ИМХО, бо и я это в книжке вычитал).eukar писал(а): просто при pH 8 нуклеофильности гидроксила не хватит для промотирования реакции, как бы удобно субстрат относительно этого гидроксила не фиксировался. Еще раз - это имхо, хотелось бы услышать мнения других форумчан.
Более того, там ещё и какието конформационные изменения возникают. В субстрате атом углеродв карбонильной группы имеет тип гибридизации sp2, а переходное состояние чтото типа sp3. Значит чтоб енто переходное состояние стабилизировать, нужно изменение ориентации всех этих донров-акцепторов водородных связей в пространстве
Это вы написали на первой странице.tekhnolog писал(а): Нарпимер, если мы возьмем пептидную связь, рядом с карбонильным атомом кислорода разместим
подвижный протон, способный образовывать водородную связь, а к карбонильному атому углерода
прижмем кислород первичного спирта, то такой спирт вытеснит азот точно также как сериновая
протеаза.
А это усложнение модели возникло во время дискуссии.tekhnolog писал(а): Спирт становится мощным нуклеофилом за счет 1)сближения и ориентации 2) фермент одновременно работает как кислота (протонирует кислород) и как основание (оттягивает протон со спирта).
Вот и получается, что как бы не пришлось в макроциклы навешивать дополнительную функциональность. Хрен знает какую.
Вернее не так.
Коль уж известно, как протеазы работают, почемубы в макроцикл не напихать всю триаду аспаргин-гистидин-серин + электрофильный активатор карбонильной группы + нечто, что субстрат будет удерживать... + ?
-
eukar
Угумс. И тогда можно я попробую догадаться, хорошая или плохая копия фермента получится, когда мы навесим на макроцикл несколько десятков "нечт"?Cherep писал(а):как бы не пришлось в макроциклы навешивать дополнительную функциональность. Хрен знает какую.
Вернее не так.
Коль уж известно, как протеазы работают, почемубы в макроцикл не напихать всю триаду аспаргин-гистидин-серин + электрофильный активатор карбонильной группы + нечто, что субстрат будет удерживать... + ?
Хих. Нечто напоминающее макроциклический полипептид получится.
(АФАИК варили полипептиды, только не циклические, и ничё хорошего не получилось).
Или антитела выращивать. Тож так себе катализаторы.
Или вон библиотеки catalytic RNAs варят. Тож так себе, вроде.
Последние два метода ваще, ИМХО, имеют сомнительное промышленное приминение.
Может со временем научатся делать дизайн ферментов de novo. Вот наш коллега tekhnolog, например пытается.
А пока проще с генами бактерий манипулировать. Например, вот так шикимовую кислоту лет 10 как производят (из неё потом в 10 стадий варят мегаантивирусный препарат Teraflu). Ну и ещё примеров до кучи.
Есть и обратные примеры. Например, дискодермолид, про который я тут както отдельный топик заводил, доступен только путём полного синтеза и никакие бактерии не помогают.
(АФАИК варили полипептиды, только не циклические, и ничё хорошего не получилось).
Или антитела выращивать. Тож так себе катализаторы.
Или вон библиотеки catalytic RNAs варят. Тож так себе, вроде.
Последние два метода ваще, ИМХО, имеют сомнительное промышленное приминение.
Может со временем научатся делать дизайн ферментов de novo. Вот наш коллега tekhnolog, например пытается.
А пока проще с генами бактерий манипулировать. Например, вот так шикимовую кислоту лет 10 как производят (из неё потом в 10 стадий варят мегаантивирусный препарат Teraflu). Ну и ещё примеров до кучи.
Есть и обратные примеры. Например, дискодермолид, про который я тут както отдельный топик заводил, доступен только путём полного синтеза и никакие бактерии не помогают.
Поясняю. Прижать спиртовый кислород к карбонильному углероду это и есть сближение и ориентация. Разместив подвижный протон рядом с карбонилом мы осуществим кислотный катализ. А система переноса протона, я уже говорил, необходима только ферментам из-за их огромных размеров.
Ну вобщем то, по моему, тот же самый хрен только вид уже с другого боку.
Ну вобщем то, по моему, тот же самый хрен только вид уже с другого боку.
-
eukar
tekhnolog писал(а): А система переноса протона, я уже говорил, необходима только ферментам из-за их огромных размеров.
Это не система переноса протона.
Это способ повышения нуклеофильности ОН группы. На этой картинке у атома кислорода серина должен быть нехилый частичный отрицательный заряд. Благодаря этому серин становится более сильным нуклеофилом.
1. По поводу роли системы из трех а/к . Я настаиваю, что этот мост не повышает
нуклеофильность кислорода серина сверх той, какой бы он обладал находясь просто в
растворе с рН 8. Предположим, действительно гистидин тянет на себя протон очень мощно,
но потом он должен его в любом случае отдать, а иначе как в окружающую среду с рН 8
передавать его некуда.
2. Если протеазы вызвали такой интерес, я хочу показать, какую модель протеазы я
мог бы предложить («кто про, что вшивый про баню»). Предупреждаю это
черновик собранный наспех.
Этот макроцикл должен избирательно отщеплять от конца полипептидной цепи двухосновные
аминокислоты. Аминокислота фиксируется в полости макроцикла взаимодействую с
аминогруппами. Карбонил активируется амидным протоном также как в сериновых протеазах. (Хотя PH<7 говорит, что замещенные мочевины обрзуют более прочные водородные связи.)
Нуклеофильный кислород я решил генерировать за счет кетон-енольной изомерии. Вся
эта система фиксируется вокруг пептидной связи с помощью углеводородных цепочек.
Почему они именно такую длину и конформацию?
Как я уже говорил расчеты я веду с помощью самодельной программы. Я использовал чисто
механический подход. Представил молекулу как угловатую цепь, составленную из штырей
расположенных под углом друг к другу, в углах цепи существует небольшой люфт, связь
между углами может «прощелкиваться» принимая разрешенные положения. (Несколько лет
назад была такая популярная игрушка «змейка», из которой можно было складывать разные
геометрические фигуры.)
Расчет я производил так. Расположил все группы, так как они, на мой взгляд, должны
стоять. Затем по моей программке компьютер соединил угловатыми цепями выбранные мной
две функциональные группы, зафиксировал полученную структуру и потянул цепочку к
следующей функциональной группе и так далее пока цикл не замкнулся.
При расчетах я считал, что скелетные углы равны 110 градусам плюс минус 3, торсионным
углам разрешил принимать только 3 положения 60, 180 и 300 градусов плюс минус 15.
Вандервальсов радиус СН2 группы прировнял 1,8 ангстрема. Если соблюдать эти условия,
то цепи короче указанных не получаются.
Если бы был реальный заказ на такую модель я собрал бы цепи из доступных веществ:
двухосновные карбоновые кислоты аминокислоты, гликоли и т.п. с учетом доступной схемы
синтеза и протянул бы еще одну цепь для придания устойчивости всей конструкции.
В пространстве все это выглядит так (протоны я убрал, что бы не мешались):
нуклеофильность кислорода серина сверх той, какой бы он обладал находясь просто в
растворе с рН 8. Предположим, действительно гистидин тянет на себя протон очень мощно,
но потом он должен его в любом случае отдать, а иначе как в окружающую среду с рН 8
передавать его некуда.
2. Если протеазы вызвали такой интерес, я хочу показать, какую модель протеазы я
мог бы предложить («кто про, что вшивый про баню»). Предупреждаю это
черновик собранный наспех.
Этот макроцикл должен избирательно отщеплять от конца полипептидной цепи двухосновные
аминокислоты. Аминокислота фиксируется в полости макроцикла взаимодействую с
аминогруппами. Карбонил активируется амидным протоном также как в сериновых протеазах. (Хотя PH<7 говорит, что замещенные мочевины обрзуют более прочные водородные связи.)
Нуклеофильный кислород я решил генерировать за счет кетон-енольной изомерии. Вся
эта система фиксируется вокруг пептидной связи с помощью углеводородных цепочек.
Почему они именно такую длину и конформацию?
Как я уже говорил расчеты я веду с помощью самодельной программы. Я использовал чисто
механический подход. Представил молекулу как угловатую цепь, составленную из штырей
расположенных под углом друг к другу, в углах цепи существует небольшой люфт, связь
между углами может «прощелкиваться» принимая разрешенные положения. (Несколько лет
назад была такая популярная игрушка «змейка», из которой можно было складывать разные
геометрические фигуры.)
Расчет я производил так. Расположил все группы, так как они, на мой взгляд, должны
стоять. Затем по моей программке компьютер соединил угловатыми цепями выбранные мной
две функциональные группы, зафиксировал полученную структуру и потянул цепочку к
следующей функциональной группе и так далее пока цикл не замкнулся.
При расчетах я считал, что скелетные углы равны 110 градусам плюс минус 3, торсионным
углам разрешил принимать только 3 положения 60, 180 и 300 градусов плюс минус 15.
Вандервальсов радиус СН2 группы прировнял 1,8 ангстрема. Если соблюдать эти условия,
то цепи короче указанных не получаются.
Если бы был реальный заказ на такую модель я собрал бы цепи из доступных веществ:
двухосновные карбоновые кислоты аминокислоты, гликоли и т.п. с учетом доступной схемы
синтеза и протянул бы еще одну цепь для придания устойчивости всей конструкции.
В пространстве все это выглядит так (протоны я убрал, что бы не мешались):
-
Marxist
Немножко мне не нравится этот алгоритм. Не проще ли взять какое-нибудь стандартное силовое поле, скажем, AMBER FF99, и взять параметры из него? Все параметры силового поля обычно находятся в специальном файле, который можно взять, скажем, из дистрибутива. Дальше Ваша программа уже будет работать с этим файлом. Программа построения должна опираться на restraints, полученные из силового поля. Исходя из этого будут использованы торсионные и дургие углы. Кроме того, Вы сосвем не учитываете электростатику -- заряды на атомах. Я понимаю, что это всё первое приближение, но оно слишком уж нестрогое 
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 15 гостей