Занятие 12: карта Рамачандрана

Определение торсионных углов φ, ψ и ω у десятого аминокислотного остатка белка CDD_BACSU

Таблица. Измерение торсионных углов остатка ALA10 в белке CDD_BACSU, цепь А

Окно RasMol при определении угла φ

Окно RasMol при определении угла ψ

Окно RasMol при определении угла ω

Изображение, иллюстрирующее определение угла φ

Определение угла φ

• На белом фоне изображены 4 атома, координаты которых были использованы при вычислении угла φ;
• фрагмент отображен в шарнирной модели;
• есть подписи, содержащие название остатка, номер позиции и имя атома;
• 2-й и 3-й атомы спроецированы в одну точку так, чтобы получившийся угол был равен торсионному углу;
• атомы раскрашены в соответствие со стандартной раскраской по атомам.

Подобное изображение может быть получено при помощи скрипта.

Построение карт Рамачандрана для множеств аминокислотных остатков

Предложено два способа выполнения этого задания. Что ж, попробуем оба.

Первый состоит в использовании следующих команд:

save rpp <имя файла> сохраняет карту Рамачандрана в файле
show rpp <имя файла> показывает карту Рамачандрана в командном окне

В итоге, мы получим следующие файлы:

• все остатки заданного белка;
• все остатки пролина заданного белка;
• все остатки глицина заданного белка;
• все остатки в альфа-спиралях;
• все остатки в бета-листах.

Второй подход предполгает использование программы Excel для построения наглядной точечной диаграммы. Получив командой

save phipsi <имя файла>

→ Для всех остатков заданного белка
→ Для всех остатков пролина заданного белка
→ Для всех остатков глицина заданного белка

Карта Рамачандрана

По диаграмме мы видим, что значения углов φ и ψ для всех остатков находятся в основном в промежутках φ:(-75; -50), ψ:(-50; -25) и φ:(-150; -50), ψ:(100; 175). Остатков пролина и глицина немного. Значения углов для них сконценрированы в областях φ:(-75; -50), ψ:(125; 150) и φ:(50; 100), ψ:(0; 25), соответственно.

→ Для всех остатков заданного белка
→ Для всех остатков в альфа-спиралях
→ Для всех остатков в бета-листах

Карта Рамачандрана

По диаграмме мы видим, что значения углов φ и ψ для альфа-спиралей сконцентрированы в промежутке φ:(-75; -50), ψ:(-50; -25). Значения углов для бета-листов расположены в большинстве своём в области φ:(-150; -100), ψ:(100; 175).

Ссылки

1. Структура белка в формате .pdb.
2. Скрипт для генерации изображения, иллюстрирующего определение угла φ, в формате .spt.
3. Файл с таблицами и диаграммами в формате .xlsx.
4. Полученные в ходе работы файлы в формате .txt.