Альтернативные положения, B-фактор, кристалл
Альтернативные положения
PDB ID рассматриваемой структуры - 6AIR
Исследуемая аминокислота - Лизин-59
ATOM 910 N LYS A 59 -2.562 0.001 -4.327 1.00 3.24 N ATOM 911 CA ALYS A 59 -3.771 -0.260 -3.582 0.69 3.35 C ATOM 912 CA BLYS A 59 -3.773 -0.238 -3.566 0.31 3.37 C ATOM 913 C LYS A 59 -3.504 -1.262 -2.466 1.00 2.91 C ATOM 914 O LYS A 59 -2.483 -1.930 -2.424 1.00 3.41 O ATOM 915 CB ALYS A 59 -4.887 -0.704 -4.522 0.69 4.30 C ATOM 916 CB BLYS A 59 -4.922 -0.711 -4.448 0.31 4.49 C ATOM 917 CG ALYS A 59 -5.183 0.320 -5.623 0.69 4.48 C ATOM 918 CG BLYS A 59 -5.369 0.278 -5.514 0.31 6.68 C ATOM 919 CD ALYS A 59 -5.646 1.669 -5.079 0.69 8.40 C ATOM 920 CD BLYS A 59 -5.747 1.618 -4.915 0.31 6.99 C ATOM 921 CE ALYS A 59 -7.053 1.503 -4.573 0.69 7.25 C ATOM 922 CE BLYS A 59 -7.226 1.779 -4.661 0.31 10.57 C ATOM 923 NZ ALYS A 59 -7.493 2.798 -3.975 0.69 6.53 N ATOM 924 NZ BLYS A 59 -7.845 2.354 -5.883 0.31 15.26 N ATOM 925 D ALYS A 59 -2.139 -0.663 -4.673 1.00 3.89 D ATOM 926 DA ALYS A 59 -4.050 0.581 -3.165 0.69 4.02 D ATOM 927 DA BLYS A 59 -4.039 0.605 -3.141 0.31 4.05 D ATOM 928 DB2ALYS A 59 -4.637 -1.546 -4.933 0.69 5.16 D ATOM 929 DB2BLYS A 59 -4.655 -1.534 -4.885 0.31 5.39 D ATOM 930 DB3ALYS A 59 -5.694 -0.854 -4.006 0.69 5.16 D ATOM 931 DB3BLYS A 59 -5.682 -0.915 -3.880 0.31 5.39 D ATOM 932 DG2ALYS A 59 -4.382 0.452 -6.154 0.69 5.37 D ATOM 933 DG2BLYS A 59 -4.651 0.405 -6.154 0.31 8.01 D ATOM 934 DG3ALYS A 59 -5.870 -0.036 -6.208 0.69 5.37 D ATOM 935 DG3BLYS A 59 -6.132 -0.087 -5.989 0.31 8.01 D ATOM 936 DD2ALYS A 59 -5.063 1.956 -4.359 0.69 10.08 D ATOM 937 DD2BLYS A 59 -5.272 1.730 -4.076 0.31 8.39 D ATOM 938 DD3ALYS A 59 -5.620 2.339 -5.781 0.69 10.08 D ATOM 939 DD3BLYS A 59 -5.454 2.322 -5.514 0.31 8.39 D ATOM 940 DE2ALYS A 59 -7.642 1.257 -5.303 0.69 8.69 D ATOM 941 DE2BLYS A 59 -7.625 0.918 -4.459 0.31 12.68 D ATOM 942 DE3ALYS A 59 -7.085 0.800 -3.905 0.69 8.69 D ATOM 943 DE3BLYS A 59 -7.371 2.369 -3.905 0.31 12.68 D ATOM 944 DZ1ALYS A 59 -8.325 2.716 -3.670 0.69 9.79 D ATOM 945 DZ1BLYS A 59 -8.719 2.456 -5.752 0.31 22.88 D ATOM 946 DZ2ALYS A 59 -6.951 3.014 -3.303 0.69 9.79 D ATOM 947 DZ2BLYS A 59 -7.476 3.145 -6.059 0.31 22.88 D ATOM 948 DZ3ALYS A 59 -7.466 3.435 -4.595 0.69 9.79 D ATOM 949 DZ3BLYS A 59 -7.710 1.804 -6.570 0.31 22.88 D
Из представленного выше отрывка pdb-файла для лизина-59 видно, что он представлен в двух альтернативных конформациях с населённостями 0.69 для альтлока А и 0.31 для альтлока В.
Конформация А: атом азота лизина-59 обращён ближе к остову белка и образует 2 водородные связи с карбонильными группами аланина-51 (расстояние 1.9 А выделено розовым) и валина-53 (расстояние 2.4 А выделено жёлтым). Связь с аланином-51 возможно является основным стабилизирующим данную конформацию взаимодействием.
Конформация В: атом азота лизина-59 обращён дальше от остова белка и образует 2 водородные связи с карбонильной группой аланина-51 (расстояние 2.7 А выделено жёлтым) и с кислородом тяжёлой воды DOD (расстояние 2.5 А выделено жёлтым).
Конформация А кажется более стабильной, так как атом азота находится ближе к карбонильным группам остова белка.
B-фактор
В-фактор показывает термическую подвижность белка. Синий - малая подвижность и низкий В-фактор, красный - большая подвижность, высокий В-фактор
Внутренняя часть белка, имеющая вторичную структуру, имеет низкий В-фактор, внешние части без вторичной структуры и с различными альтернативными конформациями - средний, концевые аминокислоты - высокий.
На рисунке 2.2, иллюстрирующий В-фактор всех атомов полипептидной цепи, заметен остаток глутамина-21, атомы бокового радикала которого заметно краснеют к его окончанию. Это значит, что они не закреплены в пространстве различными взаимодействиями, и поэтому более подвижны.
На рисунке 2.3 показано, что электронная плотность постепенно уходит с атомов бокового радикала при увеличении уровня подрезки, кроме атома азота, который, согласно В-фактору, обладает наибольшей подвижностью, но всё же сохраняет небольшой участок электронной плотности.
Кажется, что связь наблюдений за электронной плотностью и величиной B-фактора отсутствует, но при дальнейшем рассмотрении выяснилось, что атом азота находится вблизи сульфат-иона (см. рисунок 2.4) и, возможно, даже имея высокую подвижность, имеет стабильный участок электронной плотности, обращённый к сульфат-иону
При наблюдении за остальными атомами на разных уровнях подрезки видно, что электронная плотность уходит по мере уменьшения В-фактора.
Соседи
На рисунке 3.1 показан кристалл, в который входит исходная структура 6AIR
Рассмотрим его подробнее:
Молекулы, лежащие на одной прямой, перпендикулярной плоскости рисунка, имеют одинаковую пространственную ориентацию, образуя "стопку" из 3 молекул.
Эти "стопки" также уложены в регулярную структуру.
3 молекулы, включая искомый (синий), лежащие в одной "стопке", изображены на рисунке 3.2.
Показаны атомы на расстоянии 4 А
На рисунке видно, что поверхности молекулы хорошо прилегают друг к другу. Связь между ними поддерживают молекулы тяжёлой воды и сульфат-ионы с каждой стороны, а также гидрофобные взаимодействия. Такой комплекс, возможно, может образоваться при физиологических условиях при олигомеризации.
Остальные молекулы, лежащие в других "стопках", также контактируют с искомым белком.
Эти молекулы представляют собой димер, который, вероятно, и является структурной единицей кристалла и может образоваться при физиологических условиях.
Эти молекулы двух димеров, контакт между которыми может образоваться при физиологических условиях.
На рисунке видно, что поверхности молекул хорошо прилегают друг к другу. Связь между ними поддерживают молекулы тяжёлой воды, глицерол и сульфат-ионы, а также гидрофобные взаимодействия.