Комплексы ДНК-белок

Задание 1
Упражнение 1
DNA and protein in ribbons model DNA in wireframe model
All ribose oxygenes (set1) All phosphate oxygenes (set2)
ALl nitrogenes (set3)
Скрипт для получения изображений

Упражнение 2

Контакты атомов белка с

Полярные

Неполярные

Всего

остатками 2'-дезоксирибозы

17

93

110

остатками фосфорной кислоты

21

80

101

остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки

1

5

6

остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки

9

25

34


Неполярных контактов больше. Наиболее часто атомы белка контактируют с остатками 2'- дезоксирибозы
Скрипт
Упражнение 3. Получение популярной схему ДНК-белковых контактов с помощью программы nuclplot
nucplot 1i3j_old.pdb Файл получается в формате ps.


Упражнение 4.
1)Выделить аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК невозможно, так как одновременно 6 аминокислотных остатка образуют наибольшее число контактов - 2. (это остатки Lys203, Lys197, Ser176, Met194, Arg168, Asn175)
2) На мой взгляд, наиболее важный остаток для распознования последовательности ДНК - Lys197, так как он, в отличии от других остатков из пункта 1), взаимодействует с обеими цепями ДНК
На первом изображении показано взаимодействие Lys197 с ДНК через молекулы воды. При этом аминокислота сама находится практически внутри малой бороздки ДНК, и своими связями, возможно, стабилизирует пространственную структуру ДНК.
На втором изображении показано взаимодействие наиболее "контактных" с ДНК аминокислотных остатков.

Также еще в белке можно увидеть ион цинка, который взаимодействует с четырьма цистеинами (164, 151, 153, 167). Эти аминокислотные остатки непосредственно не взаимодействуют с ДНК, но при этом структура (цинковый палец) может стабилизировать комплекс ДНК-белок.


Задание 2.
Упражнение 1.
При параметрах по умолчанию получаются пустые файлы. Если изменить threshold на 15, то находится акцепторный стебль (правда, по сравнению с find_pair, со смещением в два нуклеотида.
Если изменить gap на 5, threshold на 10, match на 10, а mismatch на -1, получается выравнивание 1-28 с 31-55 нуклеотидами. Это точно не акцепторный стебль и не T-стебль. Возможно, там присутствует часть D-стебля, и часть аникодонового стебля, но, так как выравнивание с 11 гэпами, я бы таким результатам не доверяла
Если изменить gap - 5, threshold - 5, match - 5, mismatch - -1, то находится часть антикодонового стебля, но, опять-таки, выравнивание сомнительное.
Вывод - при разных параметрах хорошо находится акцепторный стебль, частично - D-стебль и антикодоновый стебль, T-петля не находится никак.
Упражнение 2
Пользовалась web-версией. Параметры не меняла ( и так получилась точная структура)




Видно, что нуклеотиды стеблей совпадают с полученными через find_pair, но нумерация почему-то смещена на 1.
Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания
с помощью einverted
Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-1-6-3'
5'-67-72-3'
Всего 6 пар (5 канонических и 1 неканоническая)
5'-3-7-3'
5'-65-69-3'
5 пар (все канонические)
5'-2-7-3'
5'-65-70-3'
6 пар (5 канонических и 1 неканоническая)
D-стебель 5'-10-13-3'
5'-22-25-3'
Всего 4 пары
3 5'-10-13-3'
нашлась лишь часть, 3 канонических нуклеотида
5'-9-13-3'
5'-22-26-3'
Всего 5 пар (4 канонических и 1 неканоническая)
T-стебель 5'-49-53-3'
5'-61-65-3'
Всего 5 пар
0 5'-48-52-3'
5'-59-63-3'
Всего 5 пар
Антикодоновый стебель 5'-26-32-3'
5'-38-44-3'
Всего 7 пар (2 из них неканонические)
лишь часть, 2 нуклеотида 5'-48-52-3'
5'-59-63-3'
Всего 5 пар
Общее число канонических пар нуклеотидов 22 10 19