Supper Protein Wire Model Bender,也稱為 Byron’s Bender,將制作一體式蛋白質(zhì) α-碳模型
Supper Protein Wire Model Bender是一種通過將適當(dāng)?shù)膹澢湃胍桓B續(xù)長(zhǎng)度的鋼棒中輕松制作蛋白質(zhì)分子的 α-碳骨架模型的設(shè)備。這些模型可以按任何比例制作,小至約 4mm/?。在這種尺寸下,模型可以完全獨(dú)立,因此不需要額外的支持網(wǎng)絡(luò)。它們足夠小,只需要很少的存儲(chǔ)空間,并且足夠堅(jiān)固,可以經(jīng)受住頻繁的處理和研究。
已經(jīng)有幾種好的蛋白質(zhì)模型可供使用,但它們都涉及將大量小塊精確地連接在一起,因此構(gòu)建的費(fèi)用和難度限制了它們的使用。 幸運(yùn)的是,彎曲機(jī)制作的簡(jiǎn)單的一體式蛋白質(zhì)模型可以提供許多三維模型最有價(jià)值的功能. 它們以異常清晰的方式展示了每種蛋白質(zhì)的整體折疊模式,特別適用于比較一個(gè)分子內(nèi)或同源蛋白質(zhì)之間結(jié)構(gòu)相似的區(qū)域。通過將配體和一些選定的側(cè)鏈添加到主鏈中,這些模型顯示了酶活性位點(diǎn)的三維幾何形狀,這在生化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中通常很有用。這些骨干模型可用于教學(xué)目的,既可作為課堂展覽,也可作為實(shí)驗(yàn)室練習(xí),學(xué)生可以在其中制作自己的蛋白質(zhì)模型以進(jìn)行學(xué)習(xí)和保存。由于這些模型很小并且可以快速構(gòu)建,因此構(gòu)建每種已知蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的模型是切實(shí)可行的。
該彎管機(jī)由杜克大學(xué)的 Byron H. Rubin 和 Jane S. Richardson 開發(fā)(在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的支持下,Grant GM 15000)。
圖(1)紅氧還蛋白,顯示鐵原子及其四個(gè)半胱氨酸配體。該模型由 1/8 英寸鋼棒彎曲并鍍鎳。它高約 5 英寸,比例為 4 毫米/埃。
用于構(gòu)建蛋白質(zhì) α-碳模型的彎曲機(jī)如下所示。該儀器由三個(gè)基本元件組成:一組兩個(gè)桿夾、一個(gè)旋轉(zhuǎn)砧和一個(gè)直讀彎錘。固定長(zhǎng)度的 0.125″ 或 3mm 鋼棒通過折彎砧通過接合移動(dòng)夾具、脫離固定夾具并將移動(dòng)夾具推進(jìn)到前進(jìn)擋塊。坐標(biāo)系由距離、二面角和沿蛋白質(zhì)骨架的每個(gè)殘基的彎曲角。連續(xù) α-碳 C?n-1和 C?n之間的距離由千分尺設(shè)置確定。始終將桿保持在兩個(gè)桿夾中的至少一個(gè)中允許二面角相對(duì)于作為固定參考系的折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行測(cè)量。如果 A?n‘為C n-2?C?n-1?C?n平面與C?n-1?C?n?C?n+1平面之間的局部二面角,則彎砧鼓刻度盤上標(biāo)明的累積二面角A?n
為 桿以彎曲角度Bn彎曲,該角度在彎曲錘刻度盤上讀取,帶有輕微的過沖量以允許鋼棒的彈性。
為確保儀器的使用壽命,彎曲砧和錘子以及其他承受應(yīng)力的部件都已硬化至 Rockwell 45。
每個(gè)彎管機(jī)在發(fā)貨時(shí)都提供說明材料。詳細(xì)描述了彎曲模型的過程。包括十種蛋白質(zhì)(胰島素、紅氧還蛋白、胰蛋白酶抑制劑、高電位鐵蛋白、細(xì)胞色素 b5、細(xì)胞色素 C、鯉魚肌原、葡萄球菌核酸酶、碳酸酐酶和乳酸脫氫酶)的彎曲角度列表,并為這些蛋白質(zhì)提供了參考文獻(xiàn)截至 1972 年 5 月出版的蛋白質(zhì)坐標(biāo)集。
圖(2)核糖核酸酶S:1/8”鋼棒中S蛋白和S肽的骨架和1/16”鋼絲中的二硫鍵。該模型由彎曲機(jī)制成,尺寸為 6 毫米/埃,寬約 10 英寸。