De Ramachandran-plot en structuurkwaliteit
De hogere resolutie van de röntgengegevens geeft meestal een hogere kwaliteit van de driedimensionale structuur. Uit de plots is gemakkelijk af te lezen dat sommige regio’s veel meer puntjes bevatten dan andere. Dit worden toegestane gebieden genoemd, en de bijbehorende hoeken worden toegestane, of gunstige hoeken genoemd (rode en bruine gebieden). Andere regio’s zijn minder gunstig en zijn slecht bevolkt in structuren van goede kwaliteit (gele kleur). Dit is een gevolg van sterische hinder – bepaalde rotaties rond de polypeptideketen brengen atomen te dicht bij elkaar, waardoor sterische afstoting ontstaat. Daarom is de Ramachandran-plot een belangrijke indicator voor de kwaliteit van driedimensionale structuren – van een structuur van goede kwaliteit wordt verwacht dat alle torsiehoeken binnen de toegestane gebieden van de plot liggen (afbeelding rechts).
Echter, soms vinden we aminozuren met “verkeerde” torsiehoeken om een goede reden – de spanning (hoge energie) die in een structuur wordt gecreëerd door sommige residuen binnen ongunstige hoeken kan door het eiwit voor bepaalde doeleinden worden gebruikt en kan een functionele betekenis hebben (Pal en Chakrabarti, 2002). Een andere uitzondering op het principe van clustering rond de α- en β-regio’s wordt gevormd door glycine. Gly heeft geen zijketen, wat een grote flexibiliteit in de polypeptideketen mogelijk maakt, waardoor anders verboden rotatiehoeken toegankelijk worden. Daarom wordt glycine vaak aangetroffen in lusgebieden, waar de polypeptideketen een scherpe bocht moet maken. Zoals hierboven vermeld, fixeert proline in tegenstelling tot glycine de torsiehoeken op een bepaalde waarde, zeer dicht bij die van een verlengde β-streng.
Theoretisch liggen de gemiddelde phi- en psi-waarden voor α-helices en β-sheets rond -57, -47 en -80, +150, respectievelijk. Voor echte experimentele structuren bleken deze waarden echter anders te zijn. In een artikel van Hovmöller et al., 2002, download pdf, wordt een gedetailleerde bespreking gegeven van de fijne structuur van de φ- en ψ-hoekverdeling in de Ramachandran plot (als om inloggen wordt gevraagd op de pagina, gewoon annuleren en het zal nog steeds werken).