Совмещение структур
Отбор структурных гомологов белка
Для работы была взята структура 4zf7, изучаемая в большинстве заданий семестра. Еще в первом задании при проверке структуры на соответствие требованиям был проведен поиск по сходству структур в PDBeFold и получен файл с находками. Из находок были выбраны структуры 4 гомологов, соответствующих критериям: 0.8 Å ≤ RMSD ≤ 2.5 Å, 69 ≤ Nalign (от 50% от 138 а.о., т.е. от длины 4zf7). Выбранные структуры представлены в таблице 1.
| Таблица 1. Выбранные структурные гомологи | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| №п/п | RMSD | Q-score | Nalign | NSSE | % от длины белка | PDB ID |
| 1 | 1.807 | 0.6482 | 117 | 4 | 84.8 | 1qvn:A |
| 2 | 1.785 | 0.6412 | 116 | 4 | 84.1 | 1m49:A |
| 3 | 1.795 | 0.6378 | 113 | 4 | 81.9 | 1py2:A |
| 4 | 1.604 | 0.6329 | 110 | 4 | 79.7 | 4nej:A |
Совмещение структур белка и его 4 структурных гомологов
Рис. 1. Изображение множественного структурного выравнивания
Далее для исходной структуры (4zf7:A) и ее четырех гомологов было построено множественное структурное выравнивание. Выравнивание malign.fasta представлено на Рис. 1. и обладает следующими характеристиками:
- Число выровненных остатков: 110
- Число выровненных элементов вторичной структуры: 4
- Общее RMSD: 1.333
- Общий Q-score: 0.6855
Со страницы выдачи PDBeFold был также скачан файл с совмещенными структурами malign.rasmol, из которого затем был получен pdb-файл malign.pdb и визуализирован в PyMOL.
Рис. 2. Изображение совмещенных структур
Все структуры, в целом, оказались неплохо совмещены. Наибольние отличия видны в петлях и на концах α-спиралей, но общая форма сохраняется во всех гомологах.
Далее выравнивание, построенное по структуре (Рис. 3), было сравнено с выравниванием, построенным по алгоритму Muscle (Рис. 4). Оба выравнивания были визуализированы в JalView с раскраской ClustalX.
Рис. 3. Выравнивание, построенное по структуре
Рис. 4. Выравнивание, построенное по алгоритму Muscle
Из Рис. 3-4 видно, что в целом выравнивания очень похожи. Отличия видны в остатках на границах выравнивания элементов вторичных структур, например, P31, а с позиции 29 обоих выравниваний начинается смещение на один остаток. Исходя из сравнения с совмещением структур, следует все же сделать выбор в пользу выравнивания, построенного по алгоритму Muscle, т.к. именно в нем участки и до, и после начала смещения лучше всего соответствуют совмещению по позициям.