Практикум 4. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса

Задание 1

Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

С помощью einverted из пакета EMBOSS были найдены инвертированные участки нуклеотидных последовательностей.

Параметры: -gap 12 -threshold 10 -match 3 -mismatch -3 -outfile outfile -outseq seqout (При данных парамтрах было найдено наибольшее число находок, то есть найден акцепторный стебель)

При понижении gap penalty до 0 получено:

Минус программы заключается в том, что рассмотрению подлежат только канонические взаимодействия

Далее с помощью алгоритма Зукера была создана вторичная сткрутра тРНК(1o0c).

Рис. 1. Вторичная структура тРНК 1o0c, полученная в программе RNAfold

Участок структуры

Позиции в структуре (по результатам find_pair)

Результаты предсказания
с помощью einverted

Результаты предсказания по алгоритму Зукера

Акцепторный стебель

5'-902-907-3'
5'-966-971-3'
Всего 6 пар

предсказано 6 пар из 6 реальных

предсказано 6 пар из 6 реальных

T-стебель

5'-949-953-3'
5'-961-965-3'
Всего 5 пар

-

предсказано 5 пар из 5 реальных

D-стебель

5'-910-912-3'
5'-923-925-3'
Всего 3 пары

-

предсказано 3 пары из 3 реальных

Антикодоновый стебель

5'-937-944-3'
5'-926-933-3'
Всего 8 пар

нет

предсказано 5 пар из 8 реальных

Общее число канонических пар нуклеотидов

16 (6 неканонических)

6

19

Задание 2

Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре 1dsz

Скрипт в Pymol для выделения следующих множеств атомов.

Скрипт для изображений.

Таблица. Контакты разного типа в комплексе 1dsz.pdb

Контакты атомов белка (цепь A) с

Полярные

Неполярные

Всего

остатками 2`-дезоксирибозы

4

4

8

остатками фосфорной кислоты

9

6

15

остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки

2

5

7

остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки

0

0

0

Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью nucplot

На графической схеме изображены взаимодействия ДНК с полным белком. В то время как таблица сфокусирована только на цепи A ДНК, что приводит к заметному увеличению числа контактов.

Аминокислотный остаток Arg1261 привлекает внимание, имея максимальное число контактов — 4. Из них 2 контакта связаны с координацией молекул воды, а не напрямую с атомами ДНК.

Для распознавания последовательности ДНК, вероятно важны следующие аминокислоты:

Эти и большинство а.о. взаимодействуют с фосфатами. Но нашлось и непосредственное взаидействие с атомом азотистого основания: