Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Большеугловое диффузное рассеяние: развитие теории метода и его применение к определению взаимной ориентации доменов в белках

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Павлов, Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.'.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ЧАСТЬ I. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИЙ КРИВЫХ

ДИФФУЗНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО И НЕЙРОННОГО РАССЕЯНИЯ БИОПОЛИМЕРОВ В РАСТВОРЕ.

1.1. Методы решения "обратной задачи" диффузного, рентгеновского и нейтронного рассеяния

1.1.1. "Метод сферических гармоник"

Штурманна.

1.1.2. Анализ разрешимости обратной задачи.

1.1.3. Решение "обратной задачи" в работах Штурманна.

1.1.4. Метод Свергуна, Фейгина и Щедрина

1.2. Методы структурной интерпретации кривых рассеяния, основанные на решении "прямой задачи" большеуглового диффузного рассеяния

1.2.1. Вывод основных соотношений для учета влияния растворителя.

1.2.2. "Метод Лэнгриджа" и "метод шаров".

1.2.3. "Метод кубиков".

1.2.4. Метод Штурманна.

ЧАСТЬ П. КРУННОЖСШТАБНЫЕ КОНФОРМАЦИОННЫЕ

ПЕРЕСТРОЙКИ В ФЕРМЕНТАХ.

ПЛ. Гексокиназа из дрожжей.

П.2. Конформационные перестройки в фосфоглицераткиназе. П.З. Алкогольдегидрогеназа из печени лошади

П.4. Цитрат синтаза.

ГЛАВА I. НОВЫЙ МЕТОД КУБИКОВ.

1.1. Алгоритм метода.

1.2. Расчет кривых рассеяния

1.3. Сравнение кривых рассеяния, рассчитанных "новым" и "модифицированным" методами кубиков.

1.4. Объем, молекулярная и доступная поверхности биополимеров

1.5. Выводы.

ГЛАВА П. ВЛИЯНИЕ СВЯЗАННЫХ МОЛЕКУЛ ВОДЫ И ПОВОРОТНОЙ

ИЗОМЕРИЗАЦИИ БОКОВЫХ ГРУПП НА КРИВЫЕ РАССЕЯНИЯ

ГЛОБУЛЯРНЫХ БЕЛКОВ В РАСТВОРЕ.

П.1. Влияние фиксированных молекул воды на кривые рассеяния белков в растворе

П.2. Оценка влияния поворотной изомеризации боковых групп на кривые рассеяния белков . . 85 П.2.1. Расчет статистических весов различных конформаций молекулы белка, отличающихся поворотными изомерами боковых цепей.

П.2.2. Анализ конформаций боковых поверхностных групп ряда глобулярных белков.

П.2.3. Усреднение интенсивности рассеяния . . 94 П.2.4. Усредненные кривые рассеяния глобулярных белков. Обсуждение результатов . . 96 П.З. Выводы.

ГЛАВА Ш. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДОМЕНОВ БЕЛКОВ

В РАСТВОРЕ ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ . . Г

Ш.1. Метод определения взаимного положения доменов.

Ш.2. Определение взаимного положения доменов в апои холо-формах фосфоглицераткиназы в растворе . . 113 Ш.2.1. Взаимное положение доменов в апо-форме фосфоглицераткиназы в растворе

Ш.2.2, Взаимное положение доменов в холоформе фосфоглицераткиназы в растворе . . 120 Ш.З. Чувствительность кривых рассеяния белков к смещениям доменов типа "охлопывания" и скольжения"

Ш.4. Взаимное положение доменов в апо- и холо-формах алкогольдегидрогеназы из печени лошади . 127 Ш.4.1. Расчет кривых рассеяния субъединичных белков.Г

Ш.4.2. Экспериментальные кривые апо~ и холоформ алкогольдегидрогеназы лошади . . . 134 Ш.4.3. Возможность конформационных перестроек типа "охлопывания" доменов при переходе алкогольдегидрогеназы из кристалла в раствор.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Большеугловое диффузное рассеяние: развитие теории метода и его применение к определению взаимной ориентации доменов в белках"

Одним из основных направлений исследований в молекулярной биологии является установление пространственных структур биологически важных макромолекул, таких как белки, гормоны, нуклеиновые кислоты. Именно пространственная структура определяет взаимное расположение функциональных групп в молекулах белков, важное для формирования центров связывания субстратов и каталитических центров. Конформации, которые может принимать молекула ДНК, также могут быть связаны с ее биологическими функциями /I/.

Большой вклад в определение пространственных структур биологических макромолекул внес рентгеноструктурный анализ. Этот метод позволяет установить структуру макромолекулы в кристалле на уровне координат атомов и дает таким образом исчерпывающее описание ее строения. Особый интерес представляет сравнение конформаций молекулы белка в различных лигандных состояниях. Это сравнение позволяет приписать функциональный смысл изменению пространственной структуры белка при связывании им лигандов и, таким образом,дает ответ на фундаментальный вопрос о связи структуры белка с его функцией.

К сожалению, в кристалле присутствие прочно связывающихся с белком ионов и сильные межмолекулярные взаимодействия часто искажают масштаб и характер конформационных перестроек белков, вызванных связыванием лигандов /2/. Эти взаимодействия могут также явиться причиной различий пространственной структуры биополимеров в кристалле и в растворе. Поэтому необходим метод, позволяющий изучать структуру биологических макромолекул непосредственно в растворе.

Таким методом является метод большеуглового диффузного рентгеновского рассеяния, позволяющий получать информацию о распределении рассеивающей плотности внутри макромолекулы. Этот метод был развит в нашей лаборатории и применялся для определения структурных перестроек в белках при их переходе из кристалла в раствор /3, 4/. В том случае, когда структура белка в кристалле известна на уровне координат атомов, метод болыпеуглового диффузного рассеяния дает возможность прямой структурной интерпретации экспериментальных кривых рассеяния /3, 4/. Это осуществляется путем перебора большого количества различных модификаций кристаллической структуры белка с целью выбора такой модификации, теоретическая кривая рассеяния для которой наилучшим образом согласуется с экспериментальными данными. Наличие такого согласия служит основанием для отоздествления структуры белка в растворе со структурой этой наиболее "удачной" модификации.

Очевидно, что надежность структурной интерпретации обычно небольших различий между экспериментальными и теоретическими кривыми рассеяния биополимеров существенным образом зависит от точности расчета теоретических кривых. Однако даже наиболее совершенный из предложенных ранее методов расчета кривых рассения /59/ - "модифицированный метод кубиков" /9/ - во многих случаях, например, в случае частиц с сильно изрезанной поверхностью, не обеспечивал необходимой точности расчетов. Это не позволяло, в частности,провести количественную оценку влияния на кривую рассеяния таких факторов как поворотная изомеризация боковых групп в глобулярных белках, связывание молекул воды или ионов на поверхности биополимеров и т.п. Ясно, что неучет этих факторов может приводить к искажению структурной интерпретации экспериментальных кривых болыпеуглового диффузного рассеяния.

Поэтому цель диссертации состояла превде всего в разработке возможно более строгого метода расчета кривых рассеяния, пригодного для определения профилей кривых рассеяния макромолекул со сложной топографией молекулярной поверхности. Создание такого метода ("нового метода кубиков") впервые позволило: а) получить достаточно точные кривые рассеяния глобулярных белков с фиксированными на их поверхности молекулами воды и, таким образом, оценить влияние связанной воды на кривые рассеяния белков; б) оценить влияние поворотной изомеризации боковых групп на кривые рассеяния белков; в) строго рассчитать кривые рассеяния А-и В-форм ДНК; г) оценить влияние связанной воды на кривые рассеяния ДНК; д) рассчитать "молекулярные" поверхности белков, тРНК и ДНК.

С другой стороны, решение задачи точного расчета кривых рассеяния для предполагаемых структур биополимера отнюдь не решает проблему определения структуры биополимера в растворе. Хотя число стереохимически разумных и существенно различных модификаций кристаллической структуры биополимера не может быть слишком большим, поиск таких модификаций и расчет кривых рассеяния для них представляет чрезвычайно трудоемкую задачу /3, 4/. Большое значение имеет, таким образом, любое видоизменение метода "проб и ошибок", позволяющее в конкретных случаях упростить и ускорить процедуру поиска конформации, которую биополимер принимает в растворе.

Изучение доменной подвижности в двухдоменных белках является именно тем случаем, когда видоизменение метода "проб и ошибок" позволяет за разумное время осуществить практически полный перебор взаимных положений доменов в белке и определить те их положения, которые наилучшим образом согласуются с экспериментальной кривой рассеяния. Разработка метода определения взаимного положения доменов в двуздоменных бедках, основанного на "новом методе кубиков", и его применение к конкретным белкам составляет вторую основную задачу диссертационной работы.

Диссертация состоит из Введения, Литературного обзора и пяти глав, в которых излагаются результаты,полученные в работе.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Павлов, Михаил Юрьевич

Выводы

I. Развит метод расчета кривых большеуглового нейтронного рассеяния биополимеров в растворе при любой доле d2o в смеси h20-d20, позволяющий строго учесть нетождественность молекул биополимеров, обусловленную явлением дейтерообмена.

Рис.52 Теоретические кривые нейтронного ( - , y=I00$) и рентгеновского ( ---- ) рассеяния полностью дейтерированного фрагмента В- формы ДНК из 30 AT- пар оснований.

Рис.53 Теоретические кривые нейтронного ( - , Y=I00$) и рентгеновского ( ---- ) рассеяния полностью дейтерированного фрагмента А- формы ДНК из 33 AT- пар оснований.

Рис.54 Сравнение теоретических кривых нейтронного рассеяния (при y=I00#) полностью дейтерированных фрагментов ДНК из 30

AT- пар оснований в В- форме ( - ) и из 33 AT- пар оснований в А- форме (----).

2. Показано, что применение болыпеуглового нейтронного рассеяния для исследований конформационных перестроек и структуры глобулярных белков в растворе не имеет перспектив, т.к. этот метод не дает никакой новой (по сравнению с рентгеновским рассеянием) информации о распределении рассеивающих центров в белках.

3. Напротив, в случае ДНК распределения рассеивающих центров для нейтронного и рентгеновского рассеяния существенно различаются, что проявляется в значительном различии кривых нейтронного и рентгеновского рассеяния ДНК. Поэтому можно надеяться, что болыпеугловое нейтронное рассеяние поможет получать дополнительную информацию о структуре нуклеиновых кислот в растворе.

ЗАКЛЮЧЕН PI Е

Метод болыпеуглового диффузного рассеяния в настоящее время становится одним из основных инструментов исследований структуры биополимеров и ее изменений непосредственно в растворе. Предложенный в диссертации строгий метод расчета кривых рассеяния частиц с сильно изрезанной поверхностью дает возможность интерпретировать экспериментальные кривые рассеяния в структурных терминах. Этот метод позволяет также путем оценок влияния на кривые рассеяния таких факторов как связывание молекул воды на поверхности биополимера и поворотная изомеризация боковых групп (в глобулярных белках) судить о степени достоверности полученной структурной информации.

Важно отметить, что использование в "новом методе кубиков" о кубиков со столь маленькой длиной ребра (~0,28 А) действительно необходимо для анализа влияния структурных перестроек в биополимерах на их кривые рассеяния. Дело в том, что при расчете кривых рассеяния приходится описывать форму биополимера (а точнее - его "исключенный объем") телом, построенным из кубиков. При использовании кубиков, имеющих длину ребра, сравнимую с размерами атома, форма биополимера описывается недостаточно точно и, самое главное, по-разному неточно для различных форм молекулы биополимера, отвечающих ее различным конформациям (так, что на разностной кривой рассеяния эти неточности могут складываться, а не вычитаться) .

Для случая двухдоменных белков в диссертации удалось разработать вариант метода "проб и ошибок", который обеспечивает полный перебор всех возможных положений доменов в этих белках и позволяет определить те положения, для которых обеспечивается наилучшее согласие экспериментальной и теоретической кривых рассеяния. Применение этого метода к фосфоглицераткиназе продемонстрировало возможность достаточно надежного определения взаимной ориентации доменов в ферментах исходя из их экспериментальных кривых диффузного рентгеновского рассеяния. Одной из ближайших задач является распространение этого метода на субъединичные белки, субъединицы которых имеют доменное строение, и наиболее удобным объектом для его применения может послужить цитратсинтаза (см. Литературный обзор, раздел П.4).

Этот метод, однако, пригоден для определения взаимного положения лишь хорошо отделенных друг от друга частей белка. Он перестает "работать" в том случае, когда при смещении двух частей белка друг относительно друга происходит нарушение аддитивности "исключенного объема", то есть "исключенный объем" белка перестает совпадать с суммой "исключенных объемов" его частей. Такая ситуация возникает в момент сближения частей белка на расстояние, при котором между ними перестают помещаться молекулы растворителя. Поэтому во многих случаях, например при определении взаимного расположения структурных элементов (оС-спиралей, -нитей и т.п.) в однодоменных белках,остается довольствоваться перебором нескольких модификаций исходной кристаллической структуры белка и выбором из этих модификаций той, которая обеспечивает наилучшее совпадение экспериментальной и теоретической кривых рассеяния. Однако сами эти модификации выбираются путем анализа возможных смещений в проволочных моделях белков, главным образом, на основании стереохими-ческого "чутья" исследователя.

Существует поэтому настоятельная необходимость дополнить этот способ определения модификации кристаллической структуры белка "машинным" поиском стереохимически разумных конформаций, обладающих минимальной энергией. В этом случае метод диффузного рентгеновского рассеяния мог бы стать методом экспериментальной проверки результатов конформационного анализа.

В случае белков доменного строения сочетание разработанного в диссертации метода определения взаимной ориентации доменов с методами конформационного и стереохимического анализа позволило бы "отбраковать" стерически невозможные взаимные положения доменов и дало бы, таким образом, возможность определять расположение доменов в белке в растворе более однозначно.

Много нерешенных проблем остается при использовании большеуглового диффузного рассеяния для исследований структуры нуклеиновых кислот в растворе. Резкие расхождения экспериментальных и теоретических кривых ДНК (см. главу У, раздел У.4). почти наверняка связаны с нарушением структуры растворителя и образованием облака противоионов у поверхности нуклеиновых кислот. Необходимо будет поэтому разработать методы, позволяющие моделировать такие искажения структуры растворителя и учитывать их при расчёте кривых рассеяния. Эти же проблемы существуют и в случае т-РНК.

Интересные задачи возникают в связи с использованием методов расчета интенсивности рассеяния, применяемых в болыдеуголовом диффузном рассеянии, для расчетов интенсивности рефлексов в рентгеновской кристаллографии. Отсутствие строгого учета рассеяния растворителя при расчетах "малоугловых" рефлексов в рентгеноструктур-ном анализе может объяснить (по крайней мере частично) большие расхождения между теоретическим расчетом и экспериментом (большое значение R-фактора) для белков, достоверность расшифрованных структур которых не вызывает сомнений.

Ясно, таким образом, что данная диссертационная работа никоим образом не ставит точку в теоретической разработке метода болыпеуглового диффузного рассеяния - уже сейчас просматривают' ся основные направления дальнейших исследований.

В заключение, я хочу выразить искреннюю благодарность своим руководителям Олегу Борисовичу Птицыну и Борису Александровичу Фёдорову за постоянное и требовательное внимание к моей работе, а также за многочисленные и плодотворные беседы, без которых эта работа не могла бы быть выполнена.

Я также хочу поблагодарить Валентину Ивановну Даркову за большую помощь в работе с Банком белковых данных и сотрудников НИВЦ АН СССР, в котором была выполнена основная часть вычислительной работы, за доброжелательное отношение.

Особую благодарность заслуживает лаборатория информации Института белка, которая оказала большую помощь в оформлении этой диссертационной работы.

Заключение

В заключении следует особо подчеркнуть, что интерпретация экспериментальных кривых даже в области малых и средних углов рассеяния в терминах взаимного расположения доменов,требует использования строгих методов расчета кривых рассеяния белков, например таких как "новый метод кубиков" /65/. Это наглядно видно, из сопоставления экспериментальной кривой для апо-формы АДГ с кривыми рассеяния, рассчитанными для двух крайних случаев (см. рис. 35), когда не учитывается либо влияние растворителя ("вакуумная" кривая рассеяния), либо неоднородность распределения электронной плотности в белке (кривая рассеяния "однородного тела"). Ясно видно, что обе рассчитанные кривые заметно отличаются от экспериментальной, и интерпретация подобных различий в терминах изменения структуры фермента была бы в данном случае ошибочной. Наши расчеты показывают, что эти расхождения связаны, главным образом, с небольшим, но заметным возрастанием электронной плотности белка от центра к поверхности, так как средняя электронная плотность гидрофобных остатков, составляющих сердцевину белка несколько ниже плотности гидрофильных аминокислот, выстилающих его поверхность. Увеличение электронной плотности к поверхности глобулярного белка проявляется также в некотором увеличении

Рис.35 Сравнение экспериментальной кривой рассеяния апо-АДГ (••••) с: (а)- "вакуумной" кривой рассеяния ( - ) и (б) - кривой рассеяния "однородного тела" ( - ), пересчитанными на геометрию экспериментальной установки. о расчетного радиуса инерции апо-фермента в растворе (Eg =30,5 А) в сравнении с однородным телом той же самой формы (Rghom =30,OA). Аналогичный результат был получен Штурманном для другого белка -лизоцима куриного яйца - в экспериментах по нейтронному диффузному рассеянию /18/.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Павлов, Михаил Юрьевич, Пущино

1. Nordheim A., Pardue M.L., Lafer E.M., Moller A., Stollar B.D., Rich. A. Antibodies to left-handed Z-DNA bind to interband regions of Drosophila polytene chromosomes. Nature, 1981,v.294, No.5840, p.417-422.

2. Anderson C.M., Zucker F.H., Steitz T.A. Space-filling models of kinase clefts and conformational changes. Sciences, 1979» v.204, No.4391, p.375-380.

3. Тимченко А.А., Птицын О.Б., Сердюк И.Н., Федоров Б.А., Кравченко Н.И. Структура лизоцима и его комплекса с ингибитором в растворе, сравнение со структурами в кристалле. Докл. АН СССР, 1976, т.230, Ш, с.458-461.

4. Fedorov В.А., Denesyuk A.I. Sperm whale myoglobin structure in solution differs from its structure in crystal by a shiftof the "hairpin" GH. FEBS Lett., 1978, v.88, No.1, p.114-117.

5. Langridge R., Marvin D.A., Seeds W.E., Wilson H.R., Hooper C.W., Wilkins M.H.F., Hamilton L.D. The molecular configuration of deoxyribonucleic acid. J. Mol. Biol., 1960, v.2, No.1,p.38-64.

6. Ninio I., Luzzati V., Yaniv M. Comparative small-angle X-ray scattering studies on unacylated, acylated and cross-linked Escherichia coli transfer RNAjAL. J. Mol. Biol., 1972, v.71, No.2, p.217-229.

7. Fedorov B.A., Pfcitsyn O.B., Voronin L.A. X-ray diffuse scattering of globular protein solutions: consideration of the solvent influence. FEBS Lett., 1972, v.28, No.2, p.188-190.

8. Fedorov B.A., Pfcitsyn O.B., Voronin L.A. X-ray diffuse scattering by proteins in solution. Consideration of solvent influence. J. Appl. Cryst., 1974, v.7, No.2, p.181-186.

9. Fedorov В.A., Denesyuk A.I. Large-angle X-ray diffuse scattering, a new method for investigating changes in the conformation of globular proteins in solution. J. Appl. Cryst., 1978, v. 11, No.5, p.473-4-77.

10. Porod G. General theory. In: Small Angle X-Ray Scattering, Glatter 0», Kratky 0. - eds., Acad. Press (New York and London), 1982, pp.17-51.

11. Федоров Б.А. Применение метода рентгеновского диффузного рассеяния для исследования структуры биополимеров в растворе.- В сб. "Молекулярная биология", серия "Итоги науки и техники", 1976, т.8, ч.Х, с.1-49.

12. Останевич Ю.М., Сердюк И.Н. Нейтронографические исследования структуры биологических макромолекул . УФН, 1982, т.137, Ж, с.85-116.

13. Stuhrmann Н.В. Ein neues Verfahren zur Bestimmung der Ober-flachenform und der inneren Struktur von gelosten globularen Proteinen aus Rontgenkleinwinkelmessungen. Z. Phys. Chem. Neue Polge, 1970, Bd.72, S.177-184.

14. Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики . /Под общ. ред. А. А. Самарского. М.; Наука, 1978- 320 с.

15. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. / Под общ. ред. И.Г. Арамановича. М.: Наука, 1973 - 832 с.

16. Stuhrmann Н.В. Interpretation of small-angle scattering functions of dilute solutions and gases. A representation of the structures related to a one-particle-scattering function. -Acta Cryst., 1970, v.A26, N0.3, p.297-306.

17. Marguerie G., Stuhrmann H.B. A neutron small-angle scattering study of bovine fibrinogen. J. Mol. Biol., 1976, v.102, No.l, p.143-156.

18. Stuhrmaim H.B.t Fuess H. A neutron small-angle scattering study of hen egg-white lysozyme. Acta Cryst., 1976, v.A32, No.1, p.67-74.

19. Stuhrmann H.B., Kock M.H.J., Parfait H., Haas J., Ibel K.t Crichton R.R. Shape of the 50S subunit of Escherichia coli ribosomes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977» v.74, No.6, p.2516-2320.

20. Ibel K., Stuhrmann H.B. Comparison of neutron and X-ray scattering of dilute myoglobin solutions. J. Mol. Biol., 1975, v.93, No.2, p.255-265.

21. Lake J.A. Ribosome structure determined by electron microscopy

22. Escherichia coli small subunits, large subunits and monome-ric ribosomes. J. Mol. Biol., 1976, v.105, No.1, p.131-159*

23. Bartenev V.N., Golovanov Eu.I., Kapitonova K.A., Mokulskii M.A., Volkova L.I., Skuratovskii I.Ya. Structure of the B-DNA catio-nic shell as related by an X-ray diffraction study of Gs DNA. -J. Mol. Biol., 1983, v.169, No. 1 , p.217-234.

24. Richards P.M. The interpretation of protein structures: total volume, group volume distributions and packing density.

25. J. Mol. Biol., 1974, v.82, No.1, p.1-14.

26. Павлов М.Ю., Федоров Б.А. Поворотная изомеризация боковых групп глобулярных белков и ее влияние на индикатрисы рентгеновского рассеяния белков в растворе. Биофизика, 1984, т.29, №3,с.516-523.

27. Stuhrmann К.В. Die Bestimmung der Oberflachenform von gelos-tem Myoglobin aus Rontgenkleinwinkelmessungen. Z. Phys. Chem. Neue Folge, 1970, Bd.72, S.185-195.

28. Stuhrmann H.B. Comparison of the three basic scattering functions of myoglobin in solution with those from the known structure in crystalline state. J. Mol. Biol., 1973, v.77, No.3, p.363-369

29. Bennett W.S., Jr., Steitz T.A. Glucose-induced conformational change in yeast hexokinase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, v.75, No.10, p.4848-4852.о о

30. Eklund H., Samama J.-P., Wallen L., Branden C.-I., Akerson A., Jones T.A. Structure of a triclinic ternary complex of horseоliver alcohol dehydrogenase at 2.9 A resolution. J. Mol. Biol., 1981, v.146, No.4, p.561-587.

31. Remington S., Wiegand G., Huber R. Crystallographic refinement and atomic models of two different forms of citrateоsynthase at 2.7 and 1.7 A resolution. J. Mol. Biol., 1982, v.158, No.1, p.111-152.

32. Schulze I.Т., Oolowick S.P. The modification of yeast hexo-kinases by proteases and its relationship to the dissociation of hexokinase into subunits. J. Biol. Chem., 19&9, v.244,1. No.9, p.2306-2316.

33. Anderson W.F., Steitz Т.Д. Structure of yeast hexokinase. IV* Low-resolution structure of enzyme-substrate complexes revealing negative co-operativity and allosteric interactions. J. Mol. Biol., 1975, v.92, No.2, p.279-287.

34. Лениндаер А. Биохимия. M.: изд-во "Мир", 1974, 957 с.

35. Koshland D.E., Jr., Ueet K.E. The catalytic and regulatory properties of enzymes. In: Annual Review of Biochemistry, Boyer P.D. - ed., Palo Alto (California, USA), 1968, v.37, pp.359-410.

36. Anderson C.M., Stenkamp R.E., Steitz T.A. Sequencing a protein by X-ray crystallography. II. Refinement of yeast hexokinaseо

37. В co-ordinates and sequence at 2.1 A resolution. J. Mol. Biol., 1978, v.123, No.1, p.15-23.

38. Steitz !Г.A., Anderson W.F., Fletterick R.J., Anderson C.M. High resolution crystal structures of yeast hexokinase complexes with substrates, activators, and inhibitors. J. Biol. Chem., 1977, v.252, No.13, p.449^-^500.

39. Tanswell P«, Westhead E.W., Williams R.J.P. Nuclear-magnetic-resonance study of the active-site structure of yeast phosphoglycerate kinase. Eur. J. Biochem., 1976, v.63, No.1, p.249

40. Schierbeck B., Larsson-Raznikiewicz M. Product inhibition studies of yeast phosphoglycerate kinase evaluating properties of multiple substrate binding sites. Biochem. Biophys. Acta, 1979, v.568, No.1, p.195-204.

41. Beissner R.S., Rudolph F.B. Effect of anthraquinone dyes and evaluation of the kinetic mechanism of yeast phosphoglycerate kinase. J. Biol. Chem., 1979, v.254, No.14, p.6273-6277.

42. J., 1983, v.211, No.1, p.119-218.

43. Pickover C.A., McKay D.B., Engelman D.M., Steitz T.A. Substrate binding closes the cleft between the domains of yeast phosphoglycerate kinase. J. Biol. Chem., 1979» v.254, No.4, p.11323-11329.

44. Тимченко А.А., Цюрюпа C.H. Крупномасштабные структурные изменения в дрожжевой фосфоглицераткиназе при связывании субстратов. Биофизика, 1982, т.27, №6, с.1017-1021.

45. Khamis М.М., Larsson-Raznikiewicz М. Activation and inhibition of phosphoglycerate kinase by sulfate ion. Biochim. Bio-phys. Acta, 1981, v.657, No.1, p.190-194.

46. Eklund H., Nordstrom В., Zeppezauer E., Soderlund G., Ohlssonl., Boiwe Т., Soderberg B.-O., Tapia 0., Branden C.-I. Three-dimenosional structure of horse liver alcohol dehydrogenase at 2.4 A resolution. J. Mol. Biol., 1976, v.102, No.1, p.27-59»

47. Eklund H., Samama J .-P., Wallen b. I^rrazole binding in crystalline binary and ternary complexes with liver alcohol dehydrogenase. Biochemistry, 1982, v.21, No.20, p.4858-4866.

48. Eklund H., Plapp B.V., Samama J.-P., Branden C.-I. Binding of substrate in a ternary complex of horse liver alcohol dehydrogenase. J. Biol. Chem., 1982, v.257, No.23, p.14349-14358.

49. Srere P.A. Citrate-condensing enzyme oxalacetate binary complex. - J. Biol. Chem., 1966, v.241, No.9, p.2157-2165.

50. Johansson O.-J., Pettersson G. Substrate-inhibition by acet-yl-CoA in the condensation reaction between oxalacetate and acetyl-CoA catalyzed by citrate synthase from pig heart. -Biochim. Biophys. Acta, 1977, v.484, No.1, p.208-215.

51. Wiegand G., Remington S., Deisenhofer J., Huber R. Crystal structure analysis and molecular model of a complex of citrate synthase with oxalacetate and S-acetonyl-cоenzyme A. J. Mol. Biol., 1984, v.174, No.1, p.205-219*

52. Lesk A.M., Chothia C. Mechanisms of domain closure in proteins.- J. Mol. Biol., 1984, v.174, No.1, p.175-191»

53. Lee В., Richards P.M. The interpretation of protein structures: estimation of static accessibility. J. Mol. Biol., 1971, v.55» N0.3, p.379-400.

54. Richards P.M. Areas, volumes, packing and protein structure.- Ann. Rev. Biophys. Bioeng., 1977, v.6, p.151-176.

55. Watson H.C. The stereochemistry of the protein myoglobin. -Prog. Stereochem., 1969, v.4, p.299-333»39» Bondi A. Molecular crystals, liquids and glasses. John Wiley (New York), 1969.

56. Moews P.O., Kretsinger R.H. Refinement of the structure of carp muscle calcium-binding parvalbumin by model building anddifference Fourier analysis. J. Mol. Biol., 1975, v.91, No.2, p.201-228.

57. Imoto Т., Johnson L.N., North A.C.T., Philips D.C., Bupley J.A. Vertebrate lysozymes. In: The Enzymes, Boyer P.D.-ed., >id edn., Acad. Press (New York and London), 1972, v.7, p.665-868.

58. Pilz I., Kratky 0. On the conformation of phenylalanine specific transfer RNA. Studies on size and shape of the molecule by X-ray small angle scattering. Eur. J. Biochem., 1970, v.15, N0.3, p.401-409.

59. Hartley B.S., Shotton D.M. Pancreatic elastase. In: The Enzymes, Boyer P.D. - ed., 3-rd edn., Acad. Press (New York and London), 1971, v. 3, p.323-373.

60. Markland F.S., Jr., Smith E.L. Subtilisins: primary structure, chemical and physical properties. In: The Enzymes, Boyer P.D. - ed., 3-rd edn., Acad. Press (New York and London), 1971,v.3, p.562-608.

61. Ohta Y., Ogura Y., Wada A. Thermostable protease from thermophilic bacteria. I. Thermostability, physicochemical properties, and amino acid composition. J. Biol. Chem., 1966, v.241, No.24, p.5916-5925.

62. Quiocho F.A., Lipscomb W.N. Carboxypeptidase A: a protein and an enzyme. In: Advan. Protein Chem., Anfinsen C.B., Edsal J.T., Richards F.M. - eds., Acad. Press (New York and London), 1971, v.25, p.1-78.

63. Alden C.J., Kim S.-H. Solvent-accessible surfaces of nucleic acid. J. Mol. Biol., 1979, v.132, N0.3, p.411-434.о

64. Takano T. Structure of myoglobin refined at 2.0 A resolution. I. Crystallographic refinement of metmyoglobin from sperm whale. J. Mol. Biol., 1977, v.110, N0.3, p.537-568.

65. Chothia C. Hydrophobic bonding and accessible surface area in proteins. Nature (London), 1974, v.248, No.5446, p.338-339.

66. Chothia C. Structural invariants in protein folding. Nature, 1975, v.254, No.5498, p.304-308.

67. Тимченко A.A., Денесюк А.И., Федоров Б.А. Сравнение структуры цитохрома-с в кристалле и растворе методом рассеяния рентгеновских лучей под большими углами. Биофизика, 1981, т.26, М, с.32-36.

68. Watenpaugh K.D., Sieker L.C., Jensen L.H. The structure of rubredoxin at 1,2 a resolution. J. Mol. Biol., 1979, v.131, N0.3, p.509-522.

69. Finney J.L., Eley D.D. Organization and function of water in protein crystals. Phil. Trans. Roy. Soc. Lond., 1977, v.B278, No.959, p.3-32.о

70. Baker E.N. Structure of actinidin, after refinement of 1.7 A resolution. J. Mol. Biol., 1980, v.141, No.4, p.441-484.

71. Rupley J.A., Gratton E., Careri G. Water and globular proteins. TIBS, 1983, No.1, p.18-22.57» James M.N.G., Sielecki A.R. Structure and refinement of peniocillopepsin at 1.8 A resolution. J. Mol. Biol., 1983, v.163, No. 2 , p.299-361.

72. Gelin B.R., Karplus M. Side-chain torsional potentials and motion of amino acids in proteins: bovine pancreatic trypsin inhibitor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1975, v.72, No.6, p.2002-2006.

73. Deisenhofer J., Steigemann W. Crystallographic refinement of the structure of bovine pancreatic trypsin inhibitor at 1.5 A resolution. Acta Cryst., 1975, v.B31, No.1, p.258-250.

74. Schulz G.E., Elzinga M., Marx F., Schirmer R.H. Three-dimensional structure of adenyl kinase. Nature (London), 1974, v.250, No.5462, p.120-123.

75. Diamond R. Real-space refinement of the structure of hen egg-white lysozyme. J. Mol. Biol., 1974, v.82, No.3, P-371-391*

76. Huber R., Epp 0., Formanek H. Structures of deoxy- and carbon-monoxy-erythrocruorin. J. Mol. Biol., 1970, v.52, No.2,p.349-354.

77. Steigemann W., Weber E. Structure of erythrocruorin in. diffeorent ligand states refined at 1.4 A resolution. J. Mol. Biol., 1979, v.127, No.3, p.309-338.

78. Cohen G.H., Silverton E.W., Davies D.R. Refined crystal strucоture of (^-chymotrypsin at 1.9 A resolution. Comparison with other pancreatic serine proteases. J. Mol. Biol., 1981, v.148, No.4, p.449-479.

79. Pickover C.A., Engelman D.M. On the interpreation and prediction of X-ray scattering profiles of biomolecules in solution. Biopolymers, 1982, v.21, No.4, p.817-831.

80. Newcomer M.E., Gilliland G.L., Quiocho F.A. L-Arabinoseobinding protein-sugar complex at 2.4 A resolution. J. Biol. Chem., 1981, v.256, No,24, p.13213-13217.

81. Glatter 0. A new method for the evaluation of small-angle scattering data. J. Appl. Cryst., 1977, v.10, No.5, p.415-421.

82. Bram S. Polynucleotide polymorphism in solution. Nature

83. New Biology, 1971, v.233, No.40, p.161-164. 119* Wolf В., Hanlon S. Structural transitions of deoxyribonucleic acid in aqueous electrolyte solutions. II. The role of hydration. Biochemistry, 1975, v.14, No.8, p.1661-1670.

84. Turnis M.-J.B., Hearst J.E. On the hydration of DNA. II. Base composition dependence of the net hydration of DNA. Biopoly-mers, 1968, v.6, No.9, p.1345-1353*

85. Drew H.E., Dickerson R.E. Structure of a B-DNA dodecamer. III. Geometry of hydration. J. Mol. Biol., 1981, v.151,41. No.3, p.535-556.

86. Perahia D., John M.S., Pullman B. Theoretical study of the hydration of B-DNA. Biochim. Biophys. Acta, 1977, v.474, No.3, p.349-362.

87. Sussman J.L., Holbrook S.R., Warrant R.W., Church G.M.,

88. Kim S.-H. Crystal structure of yeast phenylalanine transfer RNA. I. Crystallographic refinement. J. Mol. Biol., 1978, v.123, No.4, p.607-630.

89. Скрышевский А.Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел. Учебное пособие для физич. специальностей. М.: Высшая школа, 1980. - 328 с.127* Bacon G.E. Neutron scattering in chemistry. Butterworth and Co. (London), 1977, pp.36-38.

90. Schelton J., Schlecht P., Schmatz W., Mayer A. Neutron small angle scattering of hemoglobin. J. Biol. Chem., 1972, v.247, No.17, p.5436-5441.

91. Kneale G.G., Baldwin J.P., Bradbury E.M. Neutron scattering studies of biological macromolecules in solution. Quart. Rev. Biophys., 1977, v.10, No.4, p.485-527.