拉氏图

✍ dations ◷ 2025-11-28 21:46:03 #生物化学方法,绘图

拉氏图(又名 Ramachandran 图、图、α-碳与酰胺平面交角图,英语:Ramachandran plot, Rama plot),起初是于1963年由 G. N. Ramachandran,C. Ramakrishnan 和 V. Sasisekharan 提出的,是一种使蛋白质结构中,主链氨基酸残基的二面角 ψ 和 φ 可视化的方法。

左侧的图形说明了主链二面角φ 和 ψ 的定义(当时被Ramachandran叫做 φ 和 φ')。肽键处的 ω 角通常是 180°,因为肽键的部分双键性质使它保持平面结构。右上方的图,则展示了由 Ramachandran 等人于 1963年 至 1968年根据刚性球面模型计算得到的主链 φ,ψ 二面角允许的构象区域:完全允许的以实线表示,部分允许的则是虚线,点线则表示松弛的τ(N-Cα-C)角。由于二面角的值 0° 和 360° 是等效的,拉氏图的边缘可以从左到右和从上到下“卷”起来。比如说,左下角的允许区的小条就可以与左上方的大的构象允许区域连接起来。

拉氏图可以用于多少有些不同的两种方面。一个从理论上展示哪些 ψ 和 φ 二面角的组合(或者说构象)对于蛋白质中的氨基酸残基(如右上图)是有可能的。其二是展示观测数据点的经验分布(如右图),用于结构确认中,或者在许多结构所组成的数据库中(如左下3幅图所示)。这两种情况均常用于展示理论偏好区域的外形。

可以预料,更大的侧链将会导致其更受限制,从而表现在拉氏图上是一个更小的允许区域。实际上看起来并不是这样;只有β-位碳原子处的亚甲基的影响比较大。甘氨酸的侧链只是一个氢原子,比起所有其它氨基酸侧链开头的 -CH3, -CH2-, 或-CH< 有一个更小的范德华半径,所以它是受限制最小的,这在甘氨酸的拉氏图中(见左图,甘氨酸)可以看出,其允许区域大多了。相反,脯氨酸的拉氏图,由于其侧链与主链 α-C 及 N 形成五元环,则表现出 ψ 和 φ 的非常有限的可能组合(见左图,脯氨酸)

第一个拉氏图于原子水平的蛋白质结构(肌红蛋白,1960)首次测定后被计算出来,虽然其结论是基于短肽的小分子晶体学上。如今,几十年过去了,已经有几万种通过X-射线晶体学测定并存储于蛋白质资料库(PDB)的蛋白质的高分辨率结构。很多研究已经利用了这个数据以产生更加详细精确的φ,ψ图(Morris et al. 1992; Kleywegt & Jones 1996; Hooft et al. 1997; Hovmöller et al. 2002; Lovell et al. 2003)。左侧的三个图展示了来自一系列高分辨率的结构的数据点以及通常情况(除甘氨酸,脯氨酸及 pre-Pro之外所有氨基酸),甘氨酸及脯氨酸的偏好和允许的构象区域的轮廓。最常见的区域标记如下:α 表示 α-螺旋,Lα 表示左旋α-螺旋,β 表示 β-折叠,ppII表示聚脯氨酸II。

也可以对多糖以及其它聚合物中的二面角类似作图(例如,通过CARP等)。对蛋白质的前两个侧链二面角有一个相似的图:Janin图(英语:Janin Plot)。

通常情况下的拉氏图; 数据来自 Lovell, 2003

甘氨酸的拉氏图

脯氨酸的拉氏图

pre-Proline的拉氏图

参见蛋白质资料库条目,其中列出了更多类似的软件。

相关

  • 4f14 5d3 6s22, 8, 18, 32, 11, 2蒸气压第一:761 kJ·mol−1 第二:1500 kJ·mol体心立方四方主条目:钽的同位素钽(Tantalum,旧译作
  • 威热省威热省位于安哥拉东北,与本哥省、北广萨省、马兰哲省、萨伊省等省份及刚果民主共和国相邻。
  • 男性乳腺癌男性乳癌(男性乳房肿瘤)是一种相对罕见的男性癌症,此疾病源自于乳房。由于该疾病与女性乳癌之病变相似,因此该病的诊断与治疗依靠的是女性乳癌患者所累积的经验。最宜治疗方式目
  • 维蒂希反应维蒂希反应(Wittig反应)是醛或酮与三苯基磷
  • 比利·奥古斯特比利·奥古斯特(丹麦语:Bille August;1948年11月9日-)是丹麦电影导演,他曾获得两届法国戛纳电影节金棕榈奖(《征服者佩利》与《善意的背叛(瑞典语:Den goda viljan)》)、一届奥斯卡最佳
  • 山苏语山苏语是云南省玉溪市峨山彝族自治县、新平彝族傣族自治县、元江哈尼族彝族傣族自治县称为山苏支系的彝族所说的一种彝族方言,属于中部彝语方言的倮倮泼语的一个土语。
  • 美国商业资讯美国商业资讯(英语:,BW),是美国一家新闻稿、公共关系等公开资讯发布的服务商,在全球拥有30多个办事处。利用其平台将文本新闻稿、图片以及其他多媒体内容传递给世界各地记者、金融
  • 苏拉比·文迪沙舒维尼苏拉比·文迪沙舒维尼(英语:,格鲁吉亚语:ზურაბ მენთეშაშვილი,1980年1月30日-),格鲁吉亚足球运动员,司职中场。
  • 上错花轿嫁对郎 (电视剧)《上错花轿嫁对郎》是一部根据台湾作家席绢的小说《请你将就一下》及《上错花轿嫁对郎》改编的电视剧,片长20集,张子恩执导,童边、阡陌、朴勤、国芳编剧,聂远、黄奕、师小红、李
  • 拟箭石拟箭石(学名:)是生存于晚白垩纪的一属箭石,生活在较浅的海域中,以钩状的触须捕捉小动物为食。其化石分布于美国、德国、丹麦和瑞典等地。拟箭石的护甲为朝尖端缓慢缩小的锥状,尾