Атлас контактов: Белок 1JKY

|На главную|

|Обо мне|

|Семестры|

|Заметки|

|Ссылки|

[альфа-версия]

Общая информация о белке:

Информация о физико-химических свойствах:
PDB ID	1JKY
Uniprot ID	P15917
Брутто-формула	C₃₆₀₂N₉₇₇O₁₁₄₇S₈
Молярная масса	84040

Выбранный нами белок 1JKY является обладающий кристаллической структуой летальным фактором сибирской язвы дикого типа, связанного с N-концевой последовательностью mapkk2. Он синтезируестя на основе последовательности ДНК человека бактерией Bacillus anthracis.

Этот белок (относительная молекулярная масса 90000) имеет решающее значение в патогенезе сибирской язвы. Это весьма специфическая протеаза, которая расщепляет члены митоген-активированного белка киназы киназы (MAPKK), что приводит к ингибированию одного или более сигнальных путей. Ниже приведено описание кристаллическуой структуры Летального фактора (ЛФ) и ее комплекса с N конечной точкой MAPKK-2.

ЛФ состоит из четырех доменов: домен I привязывает компоненты токсина сибирской язвы, транслоцирующей мембрану, защитного антигена (ПА); Домены II, III и IV совместно создают длинную глубокую выемку, которая держит хвост N-стержня из 16 остатков MAPKK-2 перед расщеплением. Домен II напоминает АДФ-риболизированный токсин из Bacillus cereus, но активный участок был видоизменен для расширения распознавания субстрата. Домен III включен в домен II и, как представляется, возник в результате повторного дублирования структурного элемента домена II. Домен IV отдаленно связан с металлопротеазами цинка и содержит каталитический центр; он также напоминает домен I. Структура таким образом показывает протеин, который эволюционировал через процесс дипликации, мутации и слияния гена в фермент с высокой и необыкновенной характерностью.^[1]

Ниже приведён апплет с нашим белком

Информация о белок-белковых контактах.

Ковалентные связи:

Пептидные: Это ковалентные связи возникающие при взаимодействии -NH₂ и -COOH групп у аминокислот, в результате чего образуется полипептидная цепочка, из которой в дальнейшем формируется белок.^[2]

Дисульфидные мостики: Связи, образующиеся -SH группами радикалов цистеина. В нашем белке отсутсвует цистеин, соответственно дисульфидных мостиков в нашем белке нет.^[3]

Водородные связи:

Эта связь возникает между атомом водорода, ковалентно связанного с электроотрицательным атомом(A₁-H), и другим электроотрицательным атомом(A₂)^[4], формируя альфа-спирали и бэта-листы: элементы вторичной структуры белка^[5]. Сверху приведён апплет, демонстрирующий вторичную структуру нашего белка (альфа-спирали красные, бэта-листы зелёные).

Использованные команды

Ниже приведён апплет, который показывает некоторые водородные связи в нашем белке.

Использованные команды

Солевые мостики:

Образуются в результате взамодействия между отрицательно заряженными (аспарогиновая, глутаминовая кислоты) и положительно заряженными (лизин, аргинин, гистидин) радикалами аминокислот. Сверху приведён апплет, демонстрирующий предполагаемые солевые мостики в нашем белке (красным цветом показаны положительно заряженные аминокислоты, синим - отрицательно заряженные).

Использованные команды

Ниже приведён апплет, демонстрирующий один из предполагаемых солевых мостиков между аргинином и глутаминовой кислотой (были использованны те же цвета)

Использованные команды

Гидрофобное ядро.

Растворение в воде гидрофобных веществ приводит к значительному снижению энтропии из-за того, что молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости от неполярной молекулы, фиксируются в определённом положении и формируют высокоупорядоченную оболочку вокруг растворённого вещества. Такое положение термодинамически невыгодно системе, поэтому молекулы гидрофобных веществ в воде вступают в гидрофобные взаимодействия: силы, удерживающие вместе неполярные группы молекул растворённого вещества и не связанные с внутренним притяжением между неполярными остатками^[6].

Как правило, в белках гидрофобное ядро состоит исключительно из гидрофобных боковых цепей. Оно компактно, зачастую погружено внутрь глобулы. Гидрофобное ядро окружено наружной оболочкой, имеющей контакт с водой. Часто эта оболочка имеет мозаичный характер: в ней чередуются гидрофильные и гидрофобные участки, что имеет функциональное значение: гидрофобные участки могут формировать зоны связывания с субстратом, участвовать в белок-белковых взаимодействиях. Гидрофобные ядра играют важную роль в стабилизации третичной структуры белка. Гидрофобные взаимодействия участвуют в создании четвертичной структуры белка: в сочетании с водородными связями между субъединицами они делают четвертичную структуру, с одной стороны, прочной и стабильной, и, с другой стороны, достаточно гибкой, что является очень важным для функциональности многих белков^[7].

Ниже расположен апплет, демонстрирующий гидрофобное ядро вокруг остатка Trp 501

Использованные команды

Изучая гидрофобное ядро остатка Trp501, мы получили следующие результаты:

Минимальное расстояние от остатка, на котором атомы ядра полностью покрывают его поверхность:	6А
Среднее расстояние между не связанными ковалентно атомами:	3А
Может ли поместиться между соседнимии атомами молекула воды (размер 2.8А):	Нет

Лиганд-биомолекулярные контакты

Так как в нашем белке отсутствуют лиганды, мы решили показать лиганды на примере другого белка: кристаллической структуры имуноглобулина G1-Fc человека. На апплете ниже показана предполагаемый солевой мостик двух лизинов в белке (370, 409) и одного из низкомолекулярных лигандов (PO₄^3-) (белок окрашен в синий цвет, лизин в голубой)

Использованные команды

Над проектом работали:

Безуглов Виталий (общая информация о белке), Белов Леонид (белок-белковые контакты), Данилина Арина (переводы на Английский и Испанский)

Источники:

[3] Академик

[5] www.biochemistry.ru

[6] Д. Нельсон, М. Кокс. "Основы биохимии Ленинджера"

[7] В. М. Степанов "Молекулярная биология. Структура и функции белков"

© Belov Leonid, 2013