El diagrama de Ramachandran y la calidad de la estructura
La mayor resolución de los datos de rayos X suele dar una estructura tridimensional de mayor calidad. En los gráficos es fácil ver que algunas regiones contienen muchos más puntos que otras. Estas se denominan regiones permitidas, y los ángulos correspondientes se denominan ángulos permitidos, o favorables (regiones rojas y marrones). Otras regiones son menos favorables y están poco pobladas en las estructuras de buena calidad (color amarillo). Esto es el resultado de los obstáculos estéricos: ciertas rotaciones alrededor de la cadena polipeptídica acercan demasiado los átomos entre sí, creando una repulsión estérica. Por esta razón, el diagrama de Ramachandran sirve como un importante indicador de la calidad de las estructuras tridimensionales: se espera que una estructura de buena calidad tenga todos sus ángulos de torsión dentro de las regiones permitidas del diagrama (imagen de la derecha).
Sin embargo, a veces podemos encontrar aminoácidos con ángulos de torsión «incorrectos» por una buena razón – la tensión (alta energía) creada en una estructura por algunos residuos dentro de ángulos desfavorables puede ser utilizada por la proteína para ciertos propósitos y puede tener un significado funcional (Pal y Chakrabarti, 2002). Otra excepción al principio de agrupación en torno a las regiones α y β es la glicina. La glicina no tiene una cadena lateral, lo que permite una gran flexibilidad en la cadena polipeptídica, haciendo accesibles ángulos de rotación que de otro modo estarían prohibidos. Por ello, la glicina se encuentra a menudo en las regiones de bucle, donde la cadena polipeptídica necesita hacer un giro brusco. Como se ha mencionado anteriormente, la prolina, en contraste con la glicina, fija los ángulos de torsión en un valor determinado, muy cercano al de una cadena β extendida.
Teóricamente, los valores medios de phi y psi para α-hélices y β-hojas se agrupan en torno a -57, -47 y -80, +150, respectivamente. Sin embargo, para las estructuras experimentales reales se ha encontrado que estos valores son diferentes. En un artículo de Hovmöller et al., 2002, descargar pdf, se presenta una discusión detallada de la estructura fina de la distribución de los ángulos φ y ψ en el diagrama de Ramachandran (si se pide el inicio de sesión en la página, basta con cancelar y seguirá funcionando).