Учебный сайт Аксеновой Марины

Внутренности белков и макромолекулярных комплексов

После того, как структура загрузится, надо нажать две кнопки:

1. Запустить скрипт:
Cores - показывает гидрофобное ядро белка
Surrounding - позволяет исследовать плотность упаковки атомов в гидрофобном ядре
ProtDna - создает изображение белка в комплексе с ДНК
OnlyDna - позволяет исследовать характеристики поверхности молекулы ДНК
  
  

2. Продолжить исполнение скрипта:

Текст скрипта к 1-ому заданию
Текст скрипта ко 2-му заданию
Текст скрипта к 3-ему заданию
Текст скрипта к 4-oму заданию

Jmol output:


Задание 1 (скрипт Cores)

В белке Elongation factor 1-alpha присутствуют 3 гидрофобных ядра, которые в скрипте, выполненном при помощи сервера CluD, обозначены как core1, core8 и core7 соответственно. Я выделила именно эти 3 ядра, т.к. они являются самыми "большими" (остальные ядра содержат не более 7 атомов).
Данные гидрофобные ядра содержат соответственно 1289, 256 и 92 атома. Процентное отношение числа атомов гидрофобных ядер к числу атомов белка (5961 атом) представлено в таблице 1.

Таблица 1. Процентное отношение числа атомов гидрофобных ядер к числу атомов белка Elongation factor 1-alpha
Гидрофобное ядро Количество атомов в ядре Процент от числа атомов белка, %
core1 1289 21,6
core8 256 4,3
core7 92 1,5

Задание 2 (скрипт Surrounding)

Минимальное расстояние, на котором могут находиться атомы, которые почти полностью покрывают поверхность выбранного остатка PHE355:B (такое, при котором молекула остатка практически не видна), составляет 4 ангстрема.

Характерное расстояние между атомами белка составляет 5-6 ангстрем, т.к. именно в этом промежутке появляется большинство атомов, полностью закрывающих остаток.

Между соседними атомами белка могут поместиться какие-нибудь небольшие неполярные атомы, но молекула воды поместиться не может. Ее ван-дер-ваальсов радиус примерно равен радиусу кислорода, т.е. 1,4 ангстрема. Следовательно, диаметр молекулы примерно равен 2,8 ангстрема, что в среднем составляет примерно половину характерного расстояния между атомами белка, а в этом промежутке (5-6 ангстрем) должны помещаться также и половины соседних атомов белка. К тому же, речь идет о гидрофобном ядре, так что для воды поместиться между какими-нибудь его атомами практически невозможно.

Задание 3 (скрипт ProtDna)

В данном скрипте представлен комплекс ДНК-белок. На первом изображении показаны участок ДНК и одна из цепей белка в виде "картонок" (cartoons), покрашенные по стркутурам. Видно, что в области контакта с ДНК белок предствлен α-спиралью и β-тяжом, причем β-тяж находится ближе к ДНК, чем α-спираль.
На втором изображении представлены ДНК в виде шариковой модели (spacefill) с раскраской по элементам и белок в виде остовной модели (backbone) с раскраской по вторичной структуре. Боковые цепи белка, взимодействующие с ДНК (на расстоянии до 5 ангстрем), изображены в виде wireframe с раскраской по элементам.

Белок может связываться с ДНК по нескольким причинам. Например, с ДНК взаимодействуют белки, участвующие в транскрипции. При взаимодействии с гистонами ДНК образовывает хроматин. Также ДНК с белком могут связываться с целью переноса вирусной ДНК в ядро клетки, и т.д.