Предсказание вторичной структуры заданной тРНК
C помощью программы einverted из пакета EMBOSS нашли возможные комплементарные участки в последовательности исследуемой тРНК. (путем поиска инвертированных повторов)
На вебсервере с помощью программы mfold, предсказывающей вторичную структуру по алгоритму Зукера, в зависимости от смены параметра P (5,10,15),
который указывает, на сколько процентов выдаваемое предсказание структуры может отличаться по своей вычисленной энергии от оптимального,
получили структуру, одинаковую для всех трех P и более похожую на реальную (см. рис1).
Рис.1 Изображение предсказанной структуры тРНК, выполненное программой mfold с параметром P = 5, 10, 15.
Результаты сравнения полученных участков с данными программы find_pair и mfold представлены в таблице1
Таблица 1. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1G59.pdb
Участок структуры |
Позиции в структуре (по результатам find_pair) |
Результаты предсказания с помощью einverted |
Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
| Акцепторный стебель | 5'-501-507-3' 5'-566-572-3' Всего 7 пар 1 неканоническая |
7 | |
| D-стебель | 5'-510-513-3' 5'-522-525-3' Всего 4 пары 1 неканоническая |
5 | |
| T-стебель | 5'-549-553-3' 5'-561-565-3' Всего 5 пар |
5 | |
| Антикодоновый стебель | 5'-538-544-3' 5'-526-532-3' Всего 6 пар 2 неканонические |
5 из 6 | |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 18 | 7 | 8 |
Поиск ДНК-белковых контактов
Определение множеств в Jmol
Для определения множеств атомов структуры 1DDN в Jmol был создан следующий скриптПояснения к изображениям находится справа от окна просмотра.
|
После того, как структура загрузится, надо нажать две кнопки:
1. Запустить скрипт: 2. Продолжить исполнение скрипта: |
ДНК-белковые контакты в заданной структуре (1DDN.pdb)
Будем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными - атомы углерода, фосфора и серы. Назовем полярным контактом ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5Å. Аналогично, неполярным контактом будем считать пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5Å.
Cначала определили множества:
- Полярные атомы дезоксирибозы
- Неполярные атомы дезоксирибозы
- Полярные атомы остатков форфорной кислоты
- Неполярные атомы остатков форфорной кислоты
- Полярные атомы остатков азотистых оснований со стороны большой бороздки
- Неполярные атомы остатков азотистых оснований со стороны большой бороздки
- Полярные атомы остатков азотистых оснований со стороны малой бороздки
- Неполярные атомы остатков азотистых оснований со стороны малой бороздки
скрипт можно посмотреть здесь
Результаты представлены в Таблице2
Контакты атомов белка с |
Полярные |
Неполярные |
Всего |
| остатками 2'-дезоксирибозы | 7 | 32 | 39 |
| остатками фосфорной кислоты | 45 | 26 | 71 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 7 | 14 | 21 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 0 | 0 |
C помощью программы nucplot получили популярную схему ДНК-белковых контактов (cм. рис.2-5)
Рис.2 Популярная схема ДНК-белковых контактов (лист1)
Рис.3 Популярная схема ДНК-белковых контактов (лист2)
Рис.4 Популярная схема ДНК-белковых контактов (лист3)
Рис.5 Популярная схема ДНК-белковых контактов (лист4)
Из данной схемы видно, что остаток Arg29 имеет целых три контакта (см. рис.6).
Чтобы выбрать аминокислотный остаток, наиболее важный для распознавания последовательности ДНК,
надо определить ккакой остаток связывается с азотистым основанием. Это GLN43 (см. рис.7)
Рис.6 Остаток аргинина 29, имеющего больше всего контактов с ДНК (именно контактов: это не водородные связи, но их длина меньше 3.35А)
Рис.7 Остаток гдутамина 43, связанного с тимином и цитозином ДНК (имеются контакты)
© 2014 Макарова Надежда