Gràfic de Ramachandran

Un enllaç peptídico té dos graus de llibertat: els ànguls diedros denominats φ i ψ per Ramachandran.

Archiu:TCage. CAPS 0

Eixemple de cóm es veu el gràfic de Ramachandran per a dos polipèptits TCage i Bloop.

El gràfic (o diagrama) de Ramachandran va ser creat pel bioquímic hindú Gopalasamudram Narayana Ramachandran junt en Viswanathan Sasisekharan. En ell es poden visualisar totes les combinacions possibles d'ànguls diédricos Ψ (psi) contra Φ (phi) en els aminoàcits d'un polipèptit, i que contribuïxen a la conformació de l'estructura de les proteïnes. Este gràfic permet, per lo tant, aproximar a priori quin serà l'estructura secundària del péptido, ya que existixen combinacions d'ànguls típiques per a cada estructura (α- hèliç i fullβ). La conformació dels péptidos es definix per mig de l'assignació de valors per a cada parell de cantons Φi, Ψi per a cada aminoàcit. En el segon quadrant es troben les combinacions del fullβ, en el tercer quadrant es troben l'hèliç α dreta i els girs o bucles (loops); en el primer quadrant les combinacions de l'hèliç α esquerra.

Matemàticament, un gràfic de Ramachandran és la visualisació d'una funció ___MATH_0___. El domini d'esta funció és el bou, per lo que el gràfic convencional de Ramachandran correspon a una proyecció del bou sobre el pla, resultant en una vista distorsionada i en la presència de discontinuidades.

El gràfic de Ramachandran es va dissenyar just ans que es determinaren les primeres estructures proteiques a resolució atòmica. Quaranta anys despuix hi havia decenes de mils d'estructures de proteïnes d'alta resolució, determinades per cristalografia de rajos X, depositades en el Protein Data Bank (PDB). D'un miller de diferents cadenes proteiques, es varen obtindre gràfics de Ramachandran d'al voltant de 200 000 aminoàcits, obtenint-se diferències significatives especialment per a la glicina (Hovmöller et al. 2002). Es va trobar que la regió superior esquerra podia dividir-se en dos: una a l'esquerra contenint aminoàcits en fulls beta, i l'atra a la dreta en aminoàcits en conformació de ovillos aleatoris.

Ànguls permesos i prohibits. Els casos especials de la Glicina i Prolina

No tots els parells d'ànguls són realment possibles dins de les estructures dels péptidos. Açò es deu als efectes estéricos entre els residus (cadenes laterals) dels aminoàcits.

En el cas de la glicina, les zones de possible conformació de la taula en una simetria central, i són molt més àmplies que les dels demés aminoàcits, degut a que té solament H com a cadena lateral.

Un atre cas especial és la prolina, únic aminoàcit capaç de tindre enllaços CIS i TRANS.

Software

• Ramachandran plot 2.0
• Ferramenta basada en web para dibuixara el gràfic de Ramachandran de qualsevol entrada PDB
• STING
• Pymol en l'extensió DynoPlot
• VMD, distribuïda en plugin per a gràfics de Ramachandran
• Sirius
• Swiss PDB Viewer
• TALOS

Vore també PDB per a una llista de software similar.