Kodomo

Пользователь

Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2011

Для запуска Jmol на сайтах сервисов может потребоваться внесение их адресов в список разрешенных сайтов Java. Находится в настройках Java в разделе security

Задание d1: определение вторичной структуры

  1. Определите вторичную структуру одного из белков (своего, например; но: в белке должна быть хотя бы одна альфа-спираль и хотя бы один бета-лист) с помощью одной из программ: DSSP или Stride:

    • сохраните выдачу программы и поставьте на нее ссылку с веб-страницы
    • опишите одну альфа-спираль, пользуясь этой выдачей; сравните с границами ее в аннотации pdb-файла
    • опишите один бета-лист, пользуясь этой выдачей
    • (*) найдите и опишите редкие элементы: мостики, пере- или недокрученные спирали, ...

Посказка: программы есть на kodomo, dssp называется mkdssp. Можно также найти сервисы в интернет.

  1. С помощью SheeP постройте карту одного из бета-листов в выбранной вами структуре белка и сопоставьте с изображением этого листа. (См. описание формата карт бета-листов тут: http://kodomo.fbb.msu.ru/wiki/2010/7/3D_bioinformatics/task7 )

    • SheeP: http://mouse.belozersky.msu.ru/sheep

    • Скопируйте картинку карты одного листа и изображение его же в структуре (SheeP умеет это изображение строить с помощью Jmol). Обе поместите в отчет на веб-странице

    • Покажите соответствие одного столбца на карте и хребта в бета-листе.

    • Определите на карте бета-листа сторону, обращенную к гидрофобному ядру. (Остатки, расположенные с разных сторон листа, SheeP выделяет желтым и красным фоном соответственно.)

Задание d2: совмещение структур

  1. Постройте совмещение структур вашего белка и четырех структурных гомологов
    • Используйте поиск по сходству структур в PDBeFold (можно использовать и другой сервис, если хочется). Можно регулировать:
      • цепочку, домен или часть структуры, по которой поиск;
      • процент одинаково расположенных тяжей и спиралей во входной структуре и в находке
    • Выберите структуры, не слишком сходные и не слишком различные, см. практ. 1
    • Совместите пять структур и скачайте
      • выравнивание последовательностей по совмещению структур

      • совмещение структур ( указание )

    • Найдите и опишите отличие выравнивания последовательностей по структуре от выравнивания тех же последовательностей, построенной какой-либо программой множественного выравнивания (хотя бы одно отличие – пару остатков из разных белков, выровненных по структуре, но не выровненных программой выравнивания последовательностей)

      • для выравнивания по последовательностям удобно использовать JalView

      • в выравнивании по структуре следует смотреть только на БОЛЬШИЕ БУКВЫ; маленькие буквы считаются не выровненными
      • в местах отличий сверьтесь с совмещением структур и решите, какое из выравниваний право.

  2. Совмещение по заданному выравниванию. Используйте команду pair_fit в PyMol.

    • Сохраните в формате PDB одну структуру константного домена T-клеточного рецептора из цепочки альфа и одну из - бета. Можно выбрать любые два домена из SCOP: http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/data/scop.b.c.b.b.c.dd.html и http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/data/scop.b.c.b.b.c.df.html .

    • Постройте карты бета-листов при помощи SheeP. Какой лист в цепочке бета соответствует листу в цепочке альфа?

    • Добейтесь того, чтобы карты соответствующих друг другу листов были в одной ориентации. (Надо понимать, что изменение порядка строк и/или столбцов в карте не меняет ее смысла.) Используйте ссылки flip rows and columns на странице с результатами SheeP.

    • Найдите в каждой карте консервативный остаток цистеина, образующий дисульфидную связь.
    • Теперь вы можете построить выравнивание этих бета-листов. Консервативные цистеины должны оказаться выровненными. Их выравнивание задает нам выравнивание всего центрального тяжа. (Обратите внимание, что длина этих тяжей в разных цепочках может быть различной. Следовательно, выровненными окажутся только части тяжей.) Остатки, спаренные с консервативным цистеином, также считайте выровненными. Они задают выравнивание еще каких-то тяжей. Так можно построить выравнивание целых листов. (Обратите внимание, что в картах бета-листов могут быть вставки, соответствующие нерегулярностям.)

    • Составьте команду для PyMol, которая совмещает структуры по полученному вами выравниванию.

    • Сделайте заключение о сходстве и/или различии топологий. Совпадает ли общий ход полипептидной цепи в пространстве? Обратите внимание на петли - при совпадении топологий каждой петле в одной структуре соответствует петля в другой.

    • Отчет должен содержать: Координаты выбранных доменов, карты бета-листов в одинаковой ориентации, команду pair_fit для PyMol, рисунок и файл с совмещением, заключение о сходстве топологий.

Задание d3: Нахождение гидрофобных кластеров

  1. Найдите гидрофобные кластеры в структуре какого-либо белка и опишите результат

    • Используйте Clud: http://mouse.belozersky.msu.ru/npidb/cgi-bin/hftri.pl

    • Меняйте параметры порог расстояния и порог размера кластера, чтобы получить лучше интерпретируемый результат
    • Опишите соответствие кластеров доменам и субдоменам белка, определяемым визуально или как-либо иначе
  2. Найдите гидрофобные кластеры на интерфейсе двух цепочек в структуре какого-либо белка и опишите результат.

Задание d4: Построение поверхности, раскраска участка поверхности: pymol

  1. Для комплекса димера пуринового репрессора с ДНК (PDB-код см. в списке) создайте изображения:

а) поверхности контакта мономера белка с симметричным мономером на фоне остовной (ribbon) модели мономера; б) поверхности контакта димера белков с двойной спиралью ДНК на фоне остовной модели части белка, вовлечённой в контакт; в) поверхности контакта ДНК с димером белков на фоне проволочной (sticks) модели двойной спирали.

  1. Пользуясь сервисом CluD, определите гидрофобные кластеры объёмом не менее 10 атомов на интерфейсе мономеров белка в том же комплексе. Создайте то же изображение, что в задании 7а, на котором поверхность, относящаяся к атомам, входящим в найденные гидрофобные кластеры, выделена цветом.

См. указания.

Задание d5: Сравнение доменов SCOP и Pfam

  1. Для какого-нибудь белка с известной структурой найдите границы доменов SCOP и Pfam. Опишите и прокомментируйте различия.