Занятие 3. "Исследование структуры тРНК"

Главная Семестры Мои проекты Контактная
информация 		Заметки

  1. Краткое описание структуры в файле 1F7V.pdb

    2. В файле приведены координаты атомов следующих молекул из SACCHAROMYCES CEREVISIAE (YEAST), экспрессированные в ESCHERICHIA COLI : TRNA(ARG) (Аргининовая тРНК) (Цепь В); ARGINYL-TRNA SYNTHETASE (Аргинил-тРНК синтетаза EC: 6.1.1.19) (Цепь А) .
    Для исследования была выбрана цепь В, представляющая Аргининовую тРНК со следующей последовательностью:

    [901] 5' - PSU U C C U C G U 1MG 2MG C C C A A H2U G G H2U C A C G G C M2G PSU C U G G C U I C G A A C C A G A A G A H2U U 5MC C A G G 5MU PSU C A 1MA G U C C U G G C G G G G A A G C C A - 3' [976],

    где 901 и 970 - номера первого и последнего нуклеотида.
    На 3'-конце есть триплет CCA, к которому присоединяется аргинин.

  2. Исследование вторичной структуры

    3. С помощью программы find_pair пакета 3DNA были определены возможные водородные связи между азотистыми основаниями ( ссылка на выходной файл ). В соответствии с полученными данными
    АКЦЕПТОРНЫЙ СТЕБЕЛЬ состоит из участка 901-906 и комплементарного ему участка 972-967 :

    1 (0.043) B:.901_:[PSU]P-*---A[..A]:.972_:B (0.002) |
2 (0.002) B:.902_:[..U]U-----A[..A]:.971_:B (0.004) |
3 (0.004) B:.903_:[..C]C-----G[..G]:.970_:B (0.004) |
4 (0.005) B:.904_:[..C]C-----G[..G]:.969_:B (0.004) |
5 (0.003) B:.905_:[..U]U-*---G[..G]:.968_:B (0.008) |
6 (0.003) B:.906_:[..C]C-----G[..G]:.967_:B (0.011) |

    Т-СТЕБЕЛЬ состоит из участка 949-952 и комплементарного ему участка 965-962: 

    8 (0.013) B:.949_:[5MC]c-----G[..G]:.965_:B (0.005) |
9 (0.004) B:.950_:[..C]C-----G[..G]:.964_:B (0.007) |
10 (0.006) B:.951_:[..A]A-----U[..U]:.963_:B (0.005) |
11 (0.010) B:.952_:[..G]G-----C[..C]:.962_:B (0.006) |

    D-СТЕБЕЛЬ состоит из участка 910-913 и комплементарного ему участка 925-922: 

    
21 (0.007) B:.910_:[2MG]g-----C[..C]:.925_:B (0.008) |
22 (0.003) B:.911_:[..C]C-----G[..G]:.924_:B (0.010) |
23 (0.004) B:.912_:[..C]C-----G[..G]:.923_:B (0.012) |
24 (0.010) B:.913_:[..C]C-*--xC[..C]:.922_:B (0.005) |

    АНТИКОДОНОВЫЙ СТЕБЕЛЬ состоит из участка 939-942 и комплементарного ему участка 931-928: 

    15  (0.008) B:.939_:[..C]C-----G[..G]:.931_:B (0.010)     |
16  (0.003) B:.940_:[..C]C-----G[..G]:.930_:B (0.007)     |
17  (0.006) B:.941_:[..A]A-----U[..U]:.929_:B (0.005)     |
18  (0.010) B:.942_:[..G]G-----C[..C]:.928_:B (0.004)     |
    Рис.1. Вторичная структура Аргининовой тРНК из SACCHAROMYCES CEREVISIAE Скрипт для получения изображения

    акцепторный стебель выделен красным
    Т-стебель - зеленым
    D-стебель - синим
    антикодоновый - оранжевым 
    select all
color white
wireframe off
backbone 70
select 901-906 or 967-972
color red
select 949-952 or 962-965
color green
select 910-913 or 922-925
color blue
select 939-942 or 928-931
color orange

    Структуру стеблевых дуплексов поддерживают 12 канонических и 4 неканонических пар оснований. Неканоническая пара: (C913-C922)

    Можно отметить также
    а)наличие вариабельной петли (944-948);
    а)отсутствие остатка тимидина в Т-петле;
    а)наличие дигидроуридинов в D-петле (916, 919):

  3. Исследование третичной структуры


    4. Стекинг-взаимодествие между основаниями акцепторного (G907-C966) и T-стебля (C65-G49).С площадью перекрываия ( 5.71)

    2. Дополнительные водородные связи между основаниями D- и Т-петель.
    Есть две водородные связи между основаниями D- и Т-петель: 

      14   (0.044) B:.955_:[PSU]Px**+xG[..G]:.917_:B (0.009)     
  27   (0.010) B:.918_:[..G]G-----C[..C]:.956_:B (0.003)

    Например пара G918-C956:

    Также есть дополнительные водородные связи между основанием D-петели и основанием акцепторного стебля: 

      25   (0.003) B:.914_:[..A]A-**-xU[..U]:.908_:B (0.004)

    и основанием D-петели с основанием антикодонового стебля: 

      26   (0.005) B:.915_:[..A]Ax**+xU[..U]:.948_:B (0.006)

  4. Предсказание вторичной структуры тРНК


    5. 1. Сохранить тРНК последовательность в fasta формате.
    2. Заменить модифицированные нуклеотиды на стандартные. (инозин не менялся)
    3. P=10
    4. Получилась более-менее приятная картинка. В ней присутствуют все петли, в том числе и вариабельная.
    Для быстрого поиска инвертированных последовательностей была использована программа einverted. Рекомендуемые параметры для einverted:
    Gap penalty = 3
    Minimum score threshold = 5
    Match score = 3
    Mismatch score = -3 

    tRNA: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
      27 tctgg 31      
         |||||
      43 agacc 39      

tRNA: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
      49 ccagg 53      
         |||||
      65 ggtcc 61


    Участок структуры
    		Позиции в структуре
    (по результатам find_pair)     		Результаты предсказания
    по алгоритму Зукера
    Акцепторный стебель 5' 901-907 3'
    5' 966-972 3'
    Всего 7 пар     		  Предсказано 7 пар из 7 реальных
    D-стебель 5' 910-913 3'
    5' 922-925 3'
    Всего 4 пары     		Предсказано 4 пары из 4 реальных
    T-стебель 5' 949-953 3'
    5' 961-965 3'
    Всего 5 пар     		Предсказано 5 пар из 5 реальных
    Антикодоновый стебель 5' 939-943 3'
    5' 927-931 3'
    Всего 5 пар     		Предсказано 5 пар из 5 реальных
    Общее число канонических пар нуклеотидов 21 21
© SHADRINA О. А. 2010