Учебный сайт Ксении Худяковой

Главная > Семестры > Семестр 7 > Практикум 7

Определение вторичной структуры

Определение вторичной структуры белка цистеиновой десульфуразы IscS из организма Archaeoglobus fulgidus

Структура с идентификатором 4r5f была загружена в DSSP. Результат работы программы. Границы вторичных структур, определенные DSSP, сравнивались с границами, определёнными в PDB. Результат сравнения приведён в таблице 1.

Тип вторичной структуры По данным PDB По данным DSSP
alpha-спираль 14-20 14-20
alpha-спираль 36-55 35-54
beta-лист 61-66 61-66
beta-лист 90-94 89-93
Табл. 1. 1 Сравнение границ четырёх элементов вторичной структуры (двух бета-тяжей и двух альфа-спиралей) в заголовке файла pdb и выдаче программы DSSP. Нумерация атомов всюду как в файле PDB.

Расхождений практически нет, кроме того, что в половине случаев DSSP сдвинуло весь элемент вторичной структуры на 1 аминокислотный остаток ближе к началу цепи.

Построение карты бета-листов

С помощью SheeP я построила карты бета-листов в выбранном белке. Изображение карт и изображение бета-листов в структуре можно увидеть на рис. 1.

а) Карты бета-листов, полученные программой SheeP.


б) Изображение всех карт, построенное Jmol. Map_3 на переднем плане.
Рис. 1 Результат работы программы SheeP

Один столбец на карте соответствует одному хребту бета-листа. Наглядно это можно продемонстрировать на первой, самой маленькой, карте. Она состоит из трех столбцов (рис.1а). На рис. 2 изобржены хребты соответствующего бета листа: видно, что их тоже три.

Рис.2 Изображение бета-листа, соответствующего первой карте. Большие шары - Са атомы, образующие хребты.

Столбцы карты раскрашены двумя разными цветами, которые чередуются. Цвет соответствует стороне (внутрь или наружу), куда обращены аминокислотные остатки. Жёлтые столбцы обогащены гидрофобными остатками, из чего можно сделать вывод, что они смотрят внутрь, в гидрофобное ядро. Предположение подтверждается результатом работы скрипта, который красит остатки на структуре в такие же цвета (рис.3).

а) Map_0
б) Map_1
Рис. 3 Раскраска структуры по двум цветам: красный - остатки, обращенные наружу, жёлтый - остатки, обращенные внутрь.

Для участка бета-листа, соответсвующего map_0, я изобразила схему водородных связей. Для этого я запустила SheeP еще раз, в качестве beta-sheets detector выбрала Original STRIDE. Выдачу можно увидеть на рис.4а. Так же я получила список водородных связей с помощью консольной версии программы Stride. Водородные связи, отмеченные на структуре, можно увидеть на рис. 4б. Нерегулярностей не наблюдается, все связи образованы -NH-группой (донор) и -C=0 -группой (акцептор).

а) Работа SheeP
б) Водородные связи из map_1, отмеченные на структуре
Рис. 4 Водородные связи