Поверхности, карманы, pKa

SASA, MSA

PDB ID данного практикума: 2CKQ (закрытая форма), 2CKP (открытая форма)

**Рисунок 1.** Изображение наложения открытой и зактрытой формы белка в виде cartoon

Структуры, в целом, схожи друг с другом. Присутствуют различия в положении петель и некоторых альфа-спиралей.

Площадь молекулярной поверхности(MS): 75719.945 Angstroms^2 (закрытая форма), 61343.219 Angstroms^2 (открытая форма)

Площадь поверхности, доступной растворителю(SAS): 34492.875 Angstroms^2 (закрытая форма), 31921.102 Angstroms^2 (открытая форма)

Площадь молекулярной поверхности гораздо больше, чем площадь поверхности, доступной растворителю. Это связано с тем, что "растворитель" не может контактировать со всей молекулярной поверхностью.

Площадь закрытой формы больше, чем открытой. Это может быть связано с тем, что некоторые остатки, экспонированные в закрытой форме, погружены в белок в открытой форме.

Карманы, объем

С помощью fpocket были предсказаны положения и параметры карманов на поверхности молекул. Определён основной карман связывания. Его изображение и параметры показаны ниже.

Программа показала 52 кармана для открытой формы и 49 для закрытой.

**Рисунок 2.** Изображение наложения открытой(синий) и закрытой(красный) формы белка в виде surface. Шариками отмечен основной карман связывания

Объём основного кармана связывания: 6825.7437 (закрытая форма), 5105.3809 (открытая форма)

Объём кармана в закрытой форме больше из-за того, что при изменении конформации белка появляются полости, которые программа считает частью основного кармана связывания, или же карманы, считаемые программой разными для открытой конформации, воспринимаются как один для закрытой формы белка.

Экспонированность

Была посчитана экспонированность для каждого остатка обеих форм белка. Также для каждого остатка, присутствующего в обеих формах, была посчитана разность экспонирования открытой и закрытой формы. Получившееся распределение прказано на рисунке 3.1

**Рисунок 3.1** Распределение разности экспонирования остатков открытой и закрытой формы

Из распределения видно, что большинство остатков незначительно изменило свою экспонированность, но есть остатки, для которых экспонированность при зактытии белка существенно изменилась.

Рассмотрим остатки с наибольшим изменением экспонированности:

Аминокислота	Открытая форма	Закрытая форма
89 ARG	176	43
259 GLU	138	35
373 LYS	76	178
271 ILE	150	57
272 LYS	63	154

Из приведённых выше остатков только один, изолейцин-271, имеет все атомы в структуре. Его изображение представлено на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 Изображение изолейцина-271 в обеих формах белка

Здесь для открытой формы видно, что петля, соединяющая две альфа-спирали, не разрешена. Видимо, из-за этого экспонированность данного остатка настолько большая для данной формы. Для закрытой формы данный участок хорошо разрешён. Рядом с изолейцином-271 присутствует несколько гидрофобных отатков, которые, по-видимому, стабилизируют эту часть белка.

Из этого можно сделать вывод, что экстремальное изменение экспонированности обусловлено больше факторами подготовки структуры белка, чем его биологической функцией.