5元环中的包络构象和扭曲构象
对于环中每个原子都具有完美四面体几何形状的五元环,如果环是平面的(围绕环旋转约353度,而不是360度),则应变最小。然而,所有氢/取代基都会被分离,这不是最低能量构象。[1]为了减轻压力,一个或两个原子移出平面。平面外一个原子的构象称为(内切或外切取决于原子在平面上方还是下方)。通过单击下面的单选按钮,可以显示由三个连续环形原子定义的5个可能平面。在三种情况下,剩下的两个原子位于平面的同一侧。在两种情况下(“123”和“512”),碳4被移出平面,使这种构象成为碳4的外壳。
平面外两个连续原子的构象,一个在上面,一个位于下面,称为。在这个例子中,碳4和碳5不在平面上。同样,您可以使用五组可能的三个连续原子(上面的按钮)来定义平面。正如你会发现的那样,4/5扭曲与碳4封套(选择512平面)和碳5封套(选234平面)的构象非常接近。
两个以上的原子永远不会离开平面,因为剩下的三个原子总是定义一个平面。
用伪旋转角描述构象
为了明确分类构象,使用了伪旋转角和振幅。上图显示了按伪旋转角排序的环戊烷构象。五边形代表五元环,平面上方的原子表示蓝色圆圈,平面下方的原子表示橙色圆圈,以及平面中的其他三个或四个原子。假旋转角相近的构象在相应原子的均方根距离上也相近。文献中有两种定义导致了非常相似的结果。[2]一旦计算出伪比角,就可以命名构象并将其绘制在伪旋转图中(参见示例。[3]). 这个舞蹈表演显示了构象如何随着伪旋转角的变化而变化。
核糖环的构象
两种最常见的构象是C3’endo和C2’endo。对于核糖,endo是指糖苷键的一侧(即核苷中碱基的方向)。它也是5'-OH基团的方向,而2'-OHs和3'-OHS位于外显侧。该动画显示了构象。使用按钮切换附在知更鸟环上的群。注意构象变化时,5'-OH和3'-OH-群(或附在磷酸根上的群,如果显示)之间的距离是如何变化的。
这是同样的动画,但是在整个变形中处于相同的位置和方向。使用上面的按钮以交互方式更改视图以及启动和停止动画。
B-DNA与A-DNA
B-DNA是双链DNA中最常见的构象。在非天然高盐溶液中,B-DNA可以改变构象为A-DNA。双标记RNA的构象类似于a-DNA。当DNA从糖皱缩发生变化,相邻磷酸基团之间的距离减小,碱基的堆积发生变化。在点击下面的按钮之前,试着弄清楚哪个构象是A,哪个是B。