¿Cuál es el significado y el método detrás de las tramas de Ramachandran?

Mi IP mostró un diagrama de Ramachandran en clase hoy con una explicación mínima, pero estoy interesado en obtener más información. Entiendo que el diagrama de Ramachandran muestra la relación entre los ángulos omega phi y psi en ambos lados de un aminoácido alfa-carbono, pero hay algunos puntos más que me confunden:

a.) ¿Qué describen estos ángulos? ¿Son solo ángulos diédricos que muestran traslación alrededor del eje de enlace?

b.) ¿Por qué estos ángulos son importantes más allá del alcance de identificar una estructura secundaria? ¿Pueden usarse en su lugar para identificar los componentes de aminoácidos, o solo unidades estructurales de nivel superior?

c.) ¿Qué tipo de instrumento se utiliza para recopilar los datos y cómo se correlacionan los ángulos a cada lado de un solo carbono alfa?

Proteopedia tiene una buena visualización interactiva en 3D de los ángulos φ/ψ: proteopedia.org/wiki/index.php/…

Respuestas (1)

Los diagramas de Ramachandran muestran la relación entre los ángulos phi y psi de una proteína en referencia a los ángulos diédricos entre N y C-alfa y C-alfa y C-beta. Aparte, el ángulo omega entre el C-beta y el N tiende a ser fijo debido a las interacciones pi-pi.

Ángulos diedros

Ángulos diedros

Existen límites para las posibles distribuciones de los ángulos phi y psi debido a los choques estéricos entre las cadenas laterales. Además, otras limitaciones de la estructura de orden superior darán como resultado la adopción de ángulos phi-psi definidos. Usando datos de estructuras cristalinas resueltas, se puede ver que los ángulos diédricos adoptarán conformaciones específicas en una proteína.

GRÁFICO DE RAMACHANDRAN de Lovell et al.

Parcela de Ramachandran

Además, se puede observar que algunas de estas conformaciones se relacionan con estructuras secundarias específicas. Como se vio anteriormente, los péptidos en hélices alfa y láminas beta adoptan un conjunto aún más limitado de ángulos phi-psi. Ciertos aminoácidos como la glicina y la prolina, que difieren de los aminoácidos canónicos, tienen un gráfico de Ramachandran único.

Los ángulos de un diagrama de Ramachandran son útiles no solo para determinar el papel de los aminoácidos en la estructura secundaria, sino que también se pueden usar para verificar la solución de una estructura cristalina. Además, ayuda con la restricción de simulaciones de predicción de estructuras y ayuda a definir funciones de energía.