Атлас контактов белкового комплекса инициации транскрипции Mycobacterium smegmatis

Рассматриваемый нами комплекс встречается у Mycobacterium tuberculosis.
Этот организм не является модельным объектом для изучения процессов транскрипции, однако данный вид микобактерии вызывает туберкулез, поэтому понимание его механизмов транскрипции помогает в поисках эффективного лечения.
Данный комплекс состоит из 7-ти белковых субъединиц и множества лигандов: ионов Zn и Mg, 1,2-этандиола, сульфат иона. Подробная информация о лигандах собрана в таблице "Описание низкомолекулярных лигандов в составе комплекса".

Два основных фактора транскрипции данного комплекса - это RbpA и CarD:

• RbpA состоит из 4-х субъединиц. Этот фактор взаимодействует одной своей частью с РНК-полимеразой, другой - связывается с сахаро-фосфатным остовом ДНК. Фактор способен модулировать инициацию транскрипции, однако такая его функция не может быть рассмотрена отдельно от остальной структуры комплекса.
  
• CarD стабилизирует открытый РНК-полимеразный комплекс (RNA polymerase open promotor complex (Pro)). Он также связывается с ДНК через малую бороздку с помощью остатка триптофана^[2].
  

Недавние исследования показали, что RbpA и CarD функционируют сообща, тем самым увеличивая активацию транскрипции. При наблюдении работы этих факторов отдельно друг от друга было отмечено снижение активации^[3].

При выполнении задания мы неоднократно использовали программу Jmol. В ней нами осуществлялись все необходимые измерения и создавались 3D-модели.

Процесс поиска контактов различался в зависимости от типа связи:

• Для идентификации ковалентных связей между лигандом и белковым комплексом мы выделяли множество атомов, находящихся на расстоянии не более 3Å от лиганда, после чего создавали модель, включающую лиганд и аминокислотные остатки, содержащие выбранные атомы
• При идентификации солевых мостиков между заряженными аминокислотными остатками нами производился поиск противоположно заряженных остатков, находящихся на малом расстоянии друг от друга (определялись 2 группы, одна из которых включала в себя [GLU] и [ASP], другая - [ARG], [LYS] и [HIS]), а при нахождении мостиков между сульфат-анионом и аргинином действия не сильно отличались от способа обнаружения ковалентных связей лиганд - белок
• Поиск водородных связей осуществлялся при помощи команды 'hbonds on'
• При поиске стэкинга мы определяли группы аминокислотных остатков, имеющие ароматические кольца ([TYR],[TRP] и [HIS]), а затем выделяли те члены группы, что находятся поблизости друг от друга, взаимодействие между триптофаном и тимином идентифицировалось похожим методом, отличающимся составом группы (включались азотистые основания)
• Для обнаружения гидрофобных взаимодействий нам необходимо было определить все гидрофобные аминокислоты двух разных цепей и выделить те из них, которые находятся на расстоянии не более 5Å друг от друга

Общая информация о комплексе, описание гидрофобного взаимодействия между цепями белка, описание солевого мостика между сульфат-ионом и [ARG]457, а также стэкинг между [TRP]287 и малой бороздкой ДНК были написаны Юдиной Анастасией.
Информация о лигандах, идентификаторы биомолекул UniProt, солевой мостик между [ARG]144 и [GLU]27, водородные связи альфа-спирали, водородные связи между бета-тяжами, стэкинг между [TYR]134 и [TYR]241, ковалентная связь между [ASP]537, Mg и [ASP]539, а также водродная связь между [THR]1230 и [EDO]2009 были написаны Гусевой Екатериной.
Страница с отчетом (редактирование текстов, их компоновка, разработка дизайна и написание скриптов), краткое описание процесса поиска контактов, ковалентные связи между [CYS]75,78,62,60 и Zn, солевой мостик между [ARG]79, [LYS]74,76 и сахаро-фосфатным остовом ДНК были написаны Буяном Андреем.