Занятие 12 (RasMol)

1. Создайте скрипт-файл mystructure.spt, последовательно и с паузами воспроизводящий изображение структуры в шариковой, остовной и ленточных моделях (см. подсказки). Убедитесь, что скрипт работает, для этого в командном окне наберите команду

    script H:\Term1\Practices\Pr_12\mystructure.spt

2. Постройте изображение всех компонентов структуры:

   • Белок представьте в остовной модели, разным цветом отметьте разные полипептидные цепи.

   • Лиганды из двух и более атомов, а также ДНК — в шарнирной модели с раскраской по атомам (шарнирной моделью будем называть наложение шариковой и проволочной моделей такое, что размер "проволочек" примерно вдвое меньше размера "шариков").

   • Молекулы воды и одноатомные лиганды — в шариковой модели.

   Получив нужное изображение, посмотрите в командном окне, какие команды оказались нужны, и составьте из них скрипт components.spt.Внимание! Не все команды, задаваемые кнопками меню, отображаются в командном окне!
   Проверьте работу скрипта.

3. Создайте изображение отдельных остатков и атомов с подписями.

   • Получите изображение в остовной модели только какой-нибудь одной полипептидной цепи.

   • N- и С-концевые аминокислотные остатки покажите в шарнирной модели, подпишите их названия и номера.

   • Представьте аминогруппу N-концевого остатка и атомы кислорода карбоксильной группы С-концевого в шариковой модели (с большим диаметром шариков, чем для остальных атомов). Подпишите их названия.

   Получив нужное изображение, посмотрите в командном окне, какие команды оказались нужны, и составьте из них скрипт labels.spt. Проверьте работу скрипта.
   (*) Если Вы обнаружили какие-либо расхождения того, что можно видеть посредством RasMol (т.е., координат атомов) с тем, что описано в поле SEQRES pdb-файла, отметьте это в комментариях к соответствующей строке описания документа PDB (см. домашнее задание прошлого практикума).

   Наши советы к конкретным упражнениям можно найти здесь. Краткая справка на русском языке — в презентации. Настоятельно рекомендуем использовать кнопки Help → User Manual в меню RasMol. Творческий подход к выполнению заданий (например, подбор цветов объектов, толщины линий и способов изображения и т.п.) приветствуется! При этом, конечно, изображение должно демонстрировать то, что указано в задании.

4. (*) Опишите общую форму Вашего белка, оцените его размеры.
   Получите одноцветное изображение белковой части структуры в шариковой модели.
   Покрутите структуру, выберите ракурс и экспортируйте изображение в графический файл P1.GIF. Вставьте картинку в протокол и опишите, на что это похоже (на шар, цилиндр, гриб, гвоздь...?)
   Для измерения характерных размеров структуры используйте кнопки меню «Settings»→«Pick Distance». После того, как установлен режим измерения расстояний, выбираете два атома в структуре и щелкаете левой кнопкой мыши сначала по одному, а затем по другому. На экране должна появиться пунктирная линия с указанием расстояния между точками в ангстрёмах. В командном окне также можно увидеть значение расстония, а кроме того, между какими атомами было измерено расстояние. Результаты занесите в протокол.

   Для того чтобы понять, маленький или большой белок Вам задан, очень полезно выполнить следующие расчеты. Аппроксимируйте белок сферой, радиус которой выберите на основании проведенных измерений. Попробуйте ответить на следующие вопросы:

   • Сколько молекул Вашего белка поместится в одной клетке Escherichia coli, если аппроксимировать клетку цилиндром радиуса 0,5μm и высоты 2μm?

   • Предположим, что все 4400 белков кишечной палочки были синтезированы одновременно и в равных количествах. Предположим, что размеры всех белков одинаковы и равны размерам Вашего белка. Предположим, что в клетке ничего нет, кроме белков. Сколькими молекулами будет представлен каждый белок?

   • Современные фирмы создают кристаллы CPU с точностью до 0,13μm. Сколько молекул Вашего белка поместится на линейке такой длины?

   • Предел разрешения светового микроскопа оценивается как λ/2, где λ — длина волны. Сколько молекул белка потребуется, чтобы создать объект, видимый под световым микроскопом?