Комплексы ДНК с белком

Работа с множествами атомов в Jmol

Скрипт для определения и последовательного отображения требуемых множеств атомов: 
define set1 *.O?'
define set2 *.O?P
define set3 nitrogen 

cartoons off
wireframe 50
color cpk
select set1
cpk 120
pause
cpk off
select set2
cpk 120
pause
cpk off
select set3
cpk 120

ДНК-белковые контакты

Определены с помощью JMol(см. табл. ниже).

Контакты атомов белка из цепи A с ДНК

Полярные

Неполярные

Всего

остатками 2'-дезоксирибозы

3

11

14

остатками фосфорной кислоты

0

8

8

остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки

3

5

8

остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки

0

1

1
Как мы видим, больше всего неполярных контактов с легкодоступными участками ДНК.

Подтверждение

На всех изображениях чёрными шариками выделена целевая группа атомов в ДНК, а цветными более крупными - атомы белка, образующие комплекс.
Рис. 1. 2'-дезоксирибозы, полярные контакты


Рис. 2. 2'-дезоксирибозы, неполярные контакты


Рис. 3. Фосфаты, полярные контакты


Рис. 4. Фосфаты, неполярные контакты


Рис. 5. Азотистые основания со стороны большой бороздки, полярные контакты


Рис. 6. Азотистые основания со стороны большой бороздки, неполярные контакты


Рис. 7. Азотистые основания со стороны малой бороздки, полярные контакты


Рис. 8. Азотистые основания со стороны малой бороздки, неполярные контакты

Программа nucplot

С помощью программы nucplot пакета 3DNA получены схемы предполагаемых контактов ДНК-белок (рис. 9, 10)
Рис. 9. Популярная схема ДНК-белковых контактов страница 1


Рис. 10. Популярная схема ДНК-белковых контактов страница 2

По два контакта с ДНК имеют аминокислотные остатки arg 1161 и tyr 1147. Можно предположить,что в распознавании ДНК участвует один из них или оба. Для примера ниже приведён рисунок с предполагаемыми контактами Tyr1147 (рис.11)

Рис. 11. Контакты 1147-го тирозина и ДНК

Вторичная структура РНК

Предсказание вторичной структуры с помощью einverted Наибольшее число находок при gap penalty=12 получено при minimum score threshold=15. 
Score 18: 6/6 (100%) matches, 0 gaps
       1 ggggua 6
         ||||||
      69 ccccau 64
При других параметрах программа einverted либо не предсказывала ничего, или находила что-то там, где не должна.

Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера


Рис. 12. Лучшее предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера

В таблице ниже представлено сравнение реальной структуры с полученными предсказаниями.
Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-902-907-3'
5'-966-971-3'
Всего 6 пар		 Найдены все 6 верно Найдены все 6 верно
D-стебель 5'-949-953-3'
5'-961-965-3'
Всего 5 пар		 Не найдено Найдено все 5 верно
T-стебель 5'-910-912-3'
5'-923-925-3'
Всего 3 пары		 Не найдено Найдено все 3 верно
Антикодоновый стебель 5'-937-944-3'
5'-926-933-3'
Всего 8 пар		 Не найдено Найдено 5 пар из 8
Общее число канонических пар нуклеотидов 16 6 19