Конформационная энтропия - Википедия - Conformational entropy

Конформационная энтропия это энтропия связано с количеством конформации молекулы. Это понятие чаще всего применяется к биологическим макромолекулы Такие как белки и РНК, но также может использоваться для полисахариды и другие молекулы. Для вычисления конформационной энтропии возможный конформации молекулы может сначала быть дискретизированный в конечное число состояний, обычно характеризующихся уникальными комбинациями определенных структурных параметров, каждому из которых было присвоено энергия. В белках позвоночник двугранные углы и боковая цепь ротамеры обычно используются в качестве параметров, а в РНК то базовая пара шаблон может быть использован. Эти характеристики используются для определения степени свободы (в статистическая механика смысл возможного «микросостояния»). Конформационная энтропия, связанная с конкретной структурой или состоянием, например, альфа-спираль, свернутая или развернутая белковая структура, тогда зависит от вероятности заполнения этой структуры.

Энтропия гетерогенных случайный катушки или же денатурированный белков значительно выше, чем у свернутых родное государство третичная структура. В частности, конформационная энтропия аминокислота боковые цепи в белке, как полагают, вносит основной вклад в энергетическую стабилизацию денатурированного состояния и, таким образом, препятствует сворачивание белка.^[1] Однако недавнее исследование показало, что конформационная энтропия боковой цепи может стабилизировать нативные структуры среди альтернативных компактных структур.^[2] Конформационная энтропия РНК и белков может быть оценена; например, эмпирические методы оценки потери конформационной энтропии в конкретной боковой цепи при включении в свернутый белок могут приблизительно предсказать эффекты определенных точечные мутации в протеине. Конформационные энтропии боковой цепи можно определить как Отбор проб Больцмана по всем возможным ротамерным состояниям:^[3]

${ Displaystyle S = -R Sigma _ {i} p_ {i} ln (p_ {i})}$

куда ${ displaystyle R}$ это газовая постоянная и ${ displaystyle p_ {i}}$ вероятность нахождения остатка в ротамере ${ displaystyle i}$.^[3]

Ограниченный конформационный диапазон пролин остатки понижают конформационную энтропию денатурированного состояния и, таким образом, стабилизируют нативные состояния. Наблюдалась корреляция между термостойкость белка и содержания в нем остатков пролина.^[4]

Смотрите также

• Энтропия конфигурации
• Складная воронка
• Энтропия петли
• Расплавленная глобула
• Сворачивание белков

Рекомендации