2025
2024
2023
2021
2020
2019
2018
2017
Задание 1. Протонирование.
PDB ID для работы указаны в ведомости в соответствующей вкладке. Структуры всех этих белков получены при кислом pH. Мы можем ожидать каких-то особенностей, присущих этим условиям. Ваша задача – найти и рассмотреть их, а также описать, что, по вашему мнению, произойдет со структурой при повышении pH.
Сначала для протонирования остатков воспользуемся сервисом PDB2PQR. Его встроенный алгоритм PROPKA рассчитывает возможность влияния электростатики от полярных участков молекулы белка на протонирование титруемых химических групп.
Зайдите на PDB2PQR.
- В графе PDB ID укажите ваш белок.
В графе pH – значение pH, при котором происходила кристаллизация (ее можно найти на странице записи в RCSB PDB в разделе Experimental Data & Validation, по кнопке View more in-depth experimental data)
- Все остальные параметры оставьте по умолчанию, нажмите Start Job
- Скачайте файлы с расширением .pqr и .log
- Откройте .log в любом текстовом редакторе. Найдите строчку "SUMMARY OF THIS PREDICTION". Вам нужна таблица после. В ней перечислены предсказанные значения pKa. Найдите остатки Asp, Glu, His с самыми высокими pKa, которые также выше, чем pH кристаллизации. Они наши подозреваемые в первую очередь. Далее рассмотрите вблизи 1-3 таких остатка.
Откройте .pqr в PyMol. Это файл структуры с добавленными водородами. Найдите выбранные остатки. Изучите окружение. Сделайте картинки.
- Дайте ответ на вопрос: права ли PROPKA с фактом протонирования?
- Дайте ответ на вопрос: права ли PROPKA с местонахождением протона? Если нет, то где на остатке он должен находиться? Почему? Сделайте картинки, подтверждающие ваши мысли.
Затем используем другой алгоритм добавления протонов - PROTOSS. Он игнорирует рКа остатков и ориентируется в первую очередь на оптимизацию графа контактов остатков друг с другом - и с малыми молекулами, включая растворитель.
Зайдите на Protein+.
- В графе PDB ID укажите ваш белок.
- Нажмите Go!
- По завершению загрузки структуры справа будет доступна вкладка Protoss Hydrogen prediction. Выберите её, нажмите PROTOSS, а затем - Calculate.
- Скачайте итоговую структуру (Download PDB) по окончанию вычислений.
- Сравните протонирование у рассмотренных выше остатков в PROPKA и PROTOSS. Кто из программ лучше справился с задачей расстановки водородов на ваш взгляд?
- Пофантазируйте, что произойдет с рассмотренным участком структуры, если остаток потеряет протонирование? Насколько катастрофическими будут изменения? Какие взаимодействия будут потеряны или приобретены?
По неведомым причинам PyMol не открывает файлы расширения pqr, если они лежат по пути, в записи которого есть кириллица. Если у вас есть такая проблема, перенесите файлы в другое место с записью пути только на латиннице.