דיאגרמת ראמצ'נדרן

דיאגרמת ראמצ'נדרן (Ramachandran plot) ממפה את הזוויות הדו-מישוריות בין הקשרים הכימיים לאורך שרשרת חומצות האמינו. זוויות אלה מייצגות את מצב הסיבוב של כל שייר בחלבון.

הדיאגרמה משמשת לבדיקה של תכונות בסיסיות בחלבון, להשוואה בין חלבונים שונים ולגילוי שגיאות בהצעת מבנה חלבוני. על הדיאגרמה מוצגים נקודות עבור כל שייר פפטידי; מיקום הנקודה קשור לשתי זוויות עיקריות.

הזווית φ (פי) מוגדרת בין האטומים C', N, Cα, C' וממופה לציר האופקי (x). הזווית ψ (פסי) מוגדרת בין האטומים N, Cα, C', N וממופה לציר האנכי (y). אזורים מסוימים בדיאגרמה הם "מותרות". אזורים אלה נוצרים בגלל הפרעות מרחביות - האטומים לא יכולים להתרכז בכל זווית אפשרית.

פרולין (חומצת אמינו מיוחדת) מגבילה מאוד את הזוויות המותרות שלה. גליצין, שיש לה שייר קטן מאוד, פרוטון אחד בלבד, יכולה ליצור זוויות חדות יותר ולעיתים משמשת כציר לסיבוב בין חלקי החלבון. אספרגין ואספרטט לעיתים נמצאים בזוויות חריגות הודות לקשר מימן נוסף שמייצב את הקונפורמציה.

זוויות חריגות של חומצות אמינו אחרות עשויות להעיד על אתר פעיל בחלבון. אך אם כמות ניכרת של נקודות (כמו רבע או יותר) נמצאת מחוץ לאזורים המותרים, יש לחשוד בשגיאות בפיענוח המבנה. בליבות החלבון מצפים לפחות גמישות זוויתית מאשר על פני השטח.

הדיאגרמה פותחה ב-1963 על ידי V. Sasisekharan, תלמידו של גופאלאסמודרם ראמצ'נדרן. ניתן להשתמש ברעיון גם לייצוג זוויות ברב-סוכרים ובמבנים פולימריים אחרים.

דיאגרמת ראמצ'נדרן היא גרף שמראה שתי זוויות בחלבון. חלבון הוא מבנה שעשוי מחומצות אמינו. חומצות אמינו הן ה"לבנים" הקטנים שבונים חלבון.

לכל שייר בחלבון יש שתי זוויות חשובות. הזווית φ (פי) מצוירת על האופק. הזווית ψ (פסי) מצוירת על האנך. כל נקודה בגרף מייצגת שייר אחד בחלבון.

רוב הנקודות נמצאות באזורים מסוימים כי אטומים לא יכולים להתקרב יותר מדי. פרולין (חומצת אמינו מיוחדת) מקשה על סיבובים וזה מגביל את הזוויות שלה. גליצין (חומצת אמינו מאוד קטנה) יש לה שייר קטן, פרוטון אחד בלבד, והיא יכולה לעשות פניות חזקות. לפעמים אספרגין ואספרטט עוזרים לייצב זוויות מיוחדות בעזרת "קשר מימן". קשר מימן הוא חיבור חלש בין חלקים במולקולה.

אם הרבה נקודות רחוקות מהאזורים המותרים, ייתכן שמשהו שגוי במדידה או במבנה. הדיאגרמה נוצרה ב-1963 על ידי V. Sasisekharan, תלמיד של ראמצ'נדרן. אפשר להשתמש ברעיון גם למבנים גדולים אחרים כמו רב-סוכרים.