قدمت دراسة البلورات بالأشعة السينية لببتيدات نموذج الكولاجين هياكل عالية الدقة للتشكيل الثلاثي الحلزوني الأساسي وشبكة الترطيب بوساطة الماء، حيث يوفر التحليل الطيفي الاهتزازي جسرًا مفيدًا لنقل المعلومات الهيكلية من حيود الأشعة السينية إلى الكولاجين في بيئته الأصلية.
أطياف الأشعة الحمراء لبروتينات الكولاجين
- الوضع الاهتزازي الأكثر فائدة لنقل المعلومات الهيكلية من حيود الأشعة السينية إلى الكولاجين هو وضع أميد I، وفي الغالب رابطة الببتيد C = O تمتد بالقرب من 1650 سم -1.
- تعمل الدراسة الحالية على تحسين وتوسيع نطاق فائدة طريقة محاكاة جديدة تتنبأ بدقة بكفاف طيفي IR أ I من البنية ثلاثية الأبعاد للبروتين أو الببتيد.
- تم توضيح هذا النهج من خلال المحاكاة الدقيقة لمحيط أميد الأول التجريبي في الحل لكل من الحلزون الثلاثي القياسي، والببتيد الثاني مع استبدال Gly → Ala في منتصف السلسلة التي تمثل تأثير طفرة في تسلسل الكولاجين الأصلي.
- تعطي مراقبة ذروة أميد I الرئيسية كدالة لدرجة الحرارة انتقالات حرارية حادة لكل من الببتيدات، على غرار تلك التي تم الحصول عليها بواسطة التحليل الطيفي ثنائي اللون الدائري، وتمت مقارنة أطياف FTIR للحالات غير المطوية مع polyproline II.
- تم تمديد دراسات المحاكاة لنمذجة المراحل المبكرة من التمسخ الحراري لـ (Pro-Pro-Gly) 10، وتم إجراء تغييرات زاوية ثنائية السطوح التي اقترحتها محاكاة الديناميكيات الجزيئية بطريقة متدرجة لتوليد فك الببتيد من كل طرف، مما يحاكي تأثير زيادة درجة الحرارة.
- ثم تمت مقارنة النطاقات المحاكاة من هذه الهياكل الجديدة بالنطاقات التجريبية التي تم الحصول عليها مع زيادة درجة الحرارة، حيث يمنح التشابه بين أطياف الأشعة تحت الحمراء المحاكية والتجريبية مصداقية لطريقة المحاكاة، ويمهد الطريق لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
- قدمت دراسة الكولاجين من خلال مجموعة واسعة من الطرق الفيزيائية والكيميائية رؤى ثاقبة في البنية، والارتباط الذاتي والربط الترابطي وكلها ضرورية لوظائفها الفسيولوجية.
- يشكل الكولاجين العمود الفقري الهيكلي للعديد من الأنسجة بما في ذلك العظام والأوتار والجلد والأوعية الدموية والأغشية القاعدية، بالإضافة إلى أدواره الهيكلية.
