Комплексы ДНК-белок и предсказание структуры РНК

Предсказание вторичной структуры тРНК

Сравним предсказания вторичной структуры модели 1h3e, выполненные программами einverted (поиск инвертированных повторов) и RNAfold (алгоритм Зукера) с данными из PDB-файла. Программа einverted запускалась с параметром, отличным от стандартного: Minimum score threshold: 5 (при стандартном значении нет результатов).

структура из RNAfold (стандартные параметры)

	Позиции в структуре (find_pair)	Результаты предсказания einverted	Результаты предсказания RNAfold
Акцепторный стебель	5'-1-7-3' 5'-66-72-3' Всего 7 пар	предсказано 7 пар из 7	предсказано 7 пар из 7
D-стебель	5'-10-14-3' 5'-21-25-3' Всего 5 пар	не предсказано пар	предсказано 3 пары из 5 (все 3 канонические пары предсказаны верно)
T-стебель	5'-49-53-3' 5'-61-65-3' Всего 5 пар	не предсказано пар	предсказано 5 пар из 5
Антикодоновый стебель	5'-26-31-3' 5'-39-44-3' Всего 6 пар	не предсказано пар	предсказано 6 пар из 6
Общее число канонических пар нуклеотидов	21	7	21

Сравнение результатов

Поиск ДНК-белковых контактов в модели 1pp7

Поиск контактов был проведен c помощью JMol. Просмотрим различные группы атомов с помощью скрипта:

вcя модель в шаростержневой форме
цепи ДНК в проволочной модели
цепи ДНК в проволочной модели с O в остатках 2'-дезоксирибозы, выделенными шариками
цепи ДНК в проволочной модели с O в остатках фосфорной кислоты, выделенными шариками
цепи ДНК в проволочной модели с N в остатках азотистых оснований, выделенными шариками

Будем контактирующими считать атомы, принадлежащие к одной группе ("полярные": N, O, или "неполярные": C, P, S), расстояние между которыми менее 4.5Å.

Контакты атомов белка с	Полярные	Неполярные	Всего
остатками 2'-дезоксирибозы	17	23	40
остатками фосфорной кислоты	21	14	35
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	3	1	4
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	2	1	3

ДНК-белковые контакты в модели PDB ID 1pp7

Видно, что неспецифических (с остовом) контактов белка значительно больше, чем специфических (с атомами в бороздках), реально определяющих взаимодействие белка с молекулой НК.

Изобразим схему контактов модели из программы nucplot:

Наибольшее количество контактов (3) образует Ser26, другим важным для контакта аминокислотным остатком, по видимости, является Asn81: образует два контакта, причем оба с атомами остатка азотистого основания (предположительно, засчет таких контактов обеспечивается специфичность контакта).


Ser26	Asn81

Изображение контактов: большими шариками — атомы аминокислотного остатка, малыми — приближенные на 5Å или менее (скрипт)

Заметно, что Ser26 контактирует с остовом: такой контакт может служить для установления взаимного расположения белка и НК; контакт Asn81 с остатками азотистых оснований, возможно, необходим для узнавания определенной последовательности НК.