Восстановление кристалла из PDB файла

5B5V

Был выбран белок с PDB ID 5B5V. Это регулятор киназы супрессора опухоли. Кристаллографические характеристики белка следующие:

CRYST1 59.355 127.686 59.294 90.00 91.03 90.00 P 1 21 1 12

Они говорят о следующем:

  • Длины направляющих вектором: a - 59.33, b - 127.686, c - 59.294
  • Углы между векторами: alpha - 90.00, beta - 91.03, gamma - 90.00
  • Кристаллографическая группа - P 1 21 1
  • Число молекул в ячейке - 12

Контакты соседних ячеек

Визуализация контактов с соседними ячейками представлена на рис. 1.


Рис. 1. Общая картина взаимодействия белков из сосдених ячеек. Зеленый - исходный белок, красные - из сосдених ячеек, достроенный коммандой symexp. Белый цифры - водородные связи.


Далее непосредственно на структуре были установлена области взаимодействия, они представлены на рис. 2.

Впереди

Справа

Сзади

Слева

Рис. 2. Места контакта. Зеленый белок - исходный, красные области - места контактов с белками из других ячеек.

Чтобы лучшне понять, что там за контакты рассмотрим поближе. Приближенные изображения на рис. 3.

Ribbons

Sticks

Рис. 3. Места контакта. Зеленый белок - исходный, красные области - места контактов с белками из других ячеек.

Из расположения молекул и водородных связей на рис. 3. можно предположить, что основным источником взаимодействия являются гидрофобные взаимодействия. Рассмотрим их поближе, рис. 4.

Гидрофобное взаимодействие с сосденей ячейкой

Суммарные гидрофобные взаимодействия (вид спереди)

Суммарные гидрофобные взаимодействия (вид сзади)

Рис. 4. Места гидрофобных контакта. Зеленый белок - исходный, красные области - места контактов с белками из других ячеек.

Из рисунка 4 сразу становится понятно, что основным контактом межуд белками из соседних ячеек - является гидрофобное взаимодействие во всех случаях контакта.

3HDD

Данная модель с PDB ID 3HDD описывает структуру комплекса гомеодомена D. melanogaster с ДНК. На первый взгляд кажется странным "крайнее" положение цепи B белка относительно ДНК (рис. 5,6). Однако после восстановления соседних ячеек становится ясно, что, возможно, кристаллическая ячейка данной модели выбрана не совсем удачно: контакт цепи B продолжается дальше по цепочке ДНК в соседних ячейках (рис. 7).

Рис. 5. Восстановленная ячейка структуры.


Рис. 6. Немного приближенная картинка.

Рис. 7. Место контакта. Цепь В - в структуре зеленого цвета, а ДНК из другой ячейки - розового цвета. Белые цифры - водородные связи (их длина).


Таким образом, крайнее положение цепи В относительно молекулы ДНК объясняется ее котактом с цепями ДНК из соседних ячеек.

Несовпадение асимметрической и биологической единиц

Были выбраны структуры 5G4L (рис. 8) и 5FNZ (рис. 9). У 5G4L разница в том, что биологическая единица - гомодимер, а асимметрическая - мономер. У 5FNZ похожая ситуация, только там гомогексамер.

Биологическая единица

Асимметрическая единица

Рис. 8. Различие биологической и асимметрической единиц у 5G4L.

Биологическая единица

Асимметрическая единица

Рис. 9. Различие биологической и асимметрической единиц у 5FNZ.



Просвиров Кирилл. 2013.