Главная страница

Анализ структуры фенилаланиновой тРНК



1. Описание тРНК с заданным PDB-кодом

- PDB-код: 1ob2
- структура какой тРНК и из какого организма описана в записи PDB: тРНК фенилаланина, Saccharomyces cerevisiae
- каковы идентификаторы цепей тРНК: B
- какие ещё макромолекулы имеются в структуре: фактор элонгации TU (EF-TU) – цепь А

2. Последовательность тРНК: 


        G   C   G   G   A   U   U   U   A  2MG  C   U   C 
        A   G  H2U H2U  G   G   G   A   G   A   G   C  M2G  
        C   C   A   G   A  OMC  U  OMG  A   A   YG  A  PSU 
       5MC  U   G   G   A   G  7MG  UC 5MC  U   G   U   G   
        U  PSU  C   G  MAD  U   C   C   A   C   A   G   A   
        A   U   U   C   G   C   A   C   C   A


В последовательности тРНК присутствуют следующие модифицированные основания:
2MG - 2N-метилгуанозин-5`-фосфат
H2U - 5,6-дигидроуридин-5`-монофосфат
M2G - N2-диметилгуанозин-5`-монофосфат
OMC - O2`-метилцитидин-5`-монофосфат
OMG -O2`-метилгуанозин-5`-монофосфат
YG – вибутозин
PSU - псевдоуридин-5`-монофосфат
5MC - 5-метилцитидин-5`-монофосфат
7MG - гидрогуанозин-5`-монофосфат
MAD - метиладенозин-5`-монофосфат

РНК связана с переносимой ей аминокислотой – фенилаланином.
Номера начального и конечного нуклеотидов – соответственно 1 и 77, пропусков и вставок в нумерации нет.

3. Анализ структуры с помощью команды find_pair

В данной РНК есть три спирали: в позициях 1-7, 8-16 и 18-21. Длина этих спиралей соответственно 7, 9 и 4 нуклеотидов.
Нуклеотиды, принадлежащие отдельным спиралям, выделены цветом. 



        G   C   G   G   A   U   U   U   A  2MG  C   U   C 
        A   G  H2U H2U  G   G   G   A   G   A   G   C  M2G  
        C   C   A   G   A  OMC  U  OMG  A   A   YG  A  PSU 
       5MC  U   G   G   A   G  7MG  UC 5MC  U   G   U   G   
        U  PSU  C   G  MAD  U   C   C   A   C   A   G   A   
        A   U   U   C   G   C   A   C   C   A


4. Изображение цепи тРНК в остовной модели



Изображение скрипта можно получить с помощью скрипта rna_backbone.scr.

5. В данной структуре присутствуют следующие не Уотсон-Криковские взаимодействия между основаниями:

- G4 и U69 (взаимодействие между некомплементарными основаниями)
- 5МС49 и G65 (взаимодействие с модифицированным основанием)
- PSU 55 и G18 (взаимодействие с модифицированным основанием)
- G15 и С48 (взаимодействие между комплементарными основаниями, но их расположение друг относительно друга таково, что образуется только две водородных связи)

6. Инвертированные последовательности
Для обнаружения инвертированных последовательностей программой einverted была выполнена команда
einverted 1ob2.fasta
Потребовалось снижение порога веса (minimum score threshold) до 16. Результат - одна последовательность: 
>EMBOSS_001_22_31
gagcgccaga
>EMBOSS_001_39_48
tctggaggtc


EMBOSS_001: Score 16: 8/10 ( 80%) matches, 0 gaps
      22 gagcgccaga 31      
         || | |||||
      48 ctggaggtct 39


Если снизить порог до 13, то можно получить также следующую последовательность: 
>EMBOSS_001_49_53
ctgtg
>EMBOSS_001_61_65
cacag

EMBOSS_001: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
      49 ctgtg 53      
         |||||
      65 gacac 61
Данные последовательности не соответствуют спиралям, обнаруженным с помощью программы find_pair. Более того, у спиралей и инвертированных последовательностей не существует общих позиций. Это свидетельствует о том, что для стабилизации структуры спиралей необходимы взаимодействия иного рода, чем те, которые наблюдаются в инвертированных последовательностях (т.е. не Уотсон-Криковские).
То, что Уотсон-Криковские взаимодействия между комплементарными основаниями для инвертированных последовательностей не приводят к образованию двуцепочечных спиралей, можно объяснить следующим образом:
- в последовательности все модифицированные основания были заменены на соответствующие немодифицированные, в то время как модифицированные основания могут образовывать связи несколько иным образом;
- вес данных выравниваний очень мал, что свидетельствует о небольшой вероятности возникновения таких двуцепочечных участков. Второй участок слишком короткий по сравнению с длиной РНК, а две цепи первого не полностью комплементарны, и это не обеспечивает достаточного взаимодействия.

7. Предсказание вторичной структуры

©Сорочкина Александра