Личный сайт
Просвирова Кирилла

Комплексы нуклеиновых кислот с беками

Темой прошлого семинара было взаимодействие нуклеиновых кислот и белков. Программа einverted из пакета EMBOSS позволяет найти инвертированные участки в нуклеотидных последовательностях. Таким образом получен 2 инвертированных повтора, скорее всего D-стебель и антикодоновый стебель.
SEQUENCE: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
27 tctgg 31
|||||
43 agacc 39
SEQUENCE: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
49 ccagg 53
|||||
65 ggtcc 61
Программа mfold из пакета EMBOSS реализует алгоритм Зукера для предсказания вторичной структуры тРНК. С использованием интернет-версии MFOLD были получены следующие данные, занеснные в таблицу 1.


Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания
с помощью einverted 		Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-901-907-3'
5'-966-972-3'
Всего 7 пар 		предсказано 2 пары из 7 реальных
 предсказано 7 пар из 7 реальных
D-стебель 5'-910-913-3'
5'-922-925-3'
Всего 4 пары 		нет предсказано 3 пары из 4 реальных
T-стебель 5'-949-953-3'
5'-961-965-3'
Всего 5 пар 		предсказано 5 пар из 5 реальных предсказано 5 пар из 5 реальных
Антикодоновый стебель 5'-939-944-3'
5'-926-931-3'
Всего 6 пар 		предсказано 5 пар из 6 реальных предсказано 5 пар из 6 реальных
Общее число канонических пар нуклеотидов 13 (9 неканонических) 12 19

Таблица 1.Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1RIO.pdb.


Вспомнить, как с помощью команды define JMol задавать множества атомов:
  • множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы(set1)
  • множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2)
  • множество атомов азота в азотистых основаниях (set3)
Конечный скрипт: скрипт. Для определения ДНК-белковых контактов необходимо задать множества из предыдущего пункта, добавив некоторые.
  • define set1 *.O?P and dna - кислороды в фосфатах
  • define set2 nitrogen and dna - азоты в основаниях
  • define set3 *.P and dna -фосфоры
  • define set4 *.O?* and dna - кислороды в 2'- дезоксирибозе
  • define set5 *.C?* and dna - углероды в 2'-дезоксирибозе
  • define nonpol carbon, sulphur, phosphorus - неполярные атомы - углероды, сера,фосфоры
  • define polmajg G?.O6, T?.O4, *.N7, A?.N1, G?.N1, C?.N4, *.N6 and dna - полярные атомы большой бороздки
  • define pol oxygen, nitrogen - полярные атомы - азоты, кислороды
  • define nonpolmajg *.C5, A?.C6, G?.C6, *.C8, (*.C4 and pyrimidine) and dna - неполярные атомы большой бороздки
  • define polming C?.O2, C?.N1, T?.O2, *.N3, G?.N2 and dna - полярные атомы малой бороздки
  • define nonpolming *.C2, *.C1, (*.C4 and purine) and dna - неполярные атомы малой бороздки
Далее используя select within,учитывая расстояние, на котором происходит контакт, получаем искомые взаимодействия. Полярные <3.5Å, неполярные <4.5Å.
Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 0 4 4
остатками фосфорной кислоты 8 11 19
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 2 4 6
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 0 0

Таблица 2.Контакты разного типа в комплексе 1F7V.pdb

Далее представлена популярная схема ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot. Её синтаксис nucplot filename, где filename - путь к файлу в старом формате pdb. Ниже представлен рисунок из 3 частей.


Рис. 1. Популярная схема ДНК-белковых контактов nucplot.

Также видно, что пара нуклеотидов T6:t и A22:u, описываемых в предыдущем практикуме не взаимодействует с молекулами белка или воды (за исключением фосфата), в отличие от соседних пар. Возможно, это объясняет отклонение их торсионных углов от среднего значения. Наиболее загруженные аминокислоты - Glu339 и Thr397.


Просвиров Кирилл. Дата последнего изменения: 4 октября 2014.