Учебный сайт Алены Корягиной

Построение и визуализация электронной плотности

Белок sonic hedgehog (идентификатор PDB: 4с4m) принимает участие в процессах эмбриогенеза у млекопитающих, а также отвечает за деление своловых клеток во взрослом организме и развитии некоторых раковых заболеваний. Для этого белка было построено изображение электронной плотности вокруг полипептидной цепи с двумя уровнями подрезки (рис.1,2). Файл с картой электронной плотности был скачен с сайта ESD. Разрешение этой структуры 1.74 Å.

Рис.1. Визуализация электронной плотности на уровне подрезки 1σ вокруг полипептидной цепи белка sonic hedgehog. Черным цветом выделен только остов полипептидной цепи без боковых цепей. Оранжевым показана электронная плотность. Изображение получено с помощью программы pymol.	Рис.2. Визуализация электронной плотности на уровне подрезки 2σ вокруг полипептидной цепи белка sonic hedgehog. Черным цветом выделен только остов полипептидной цепи без боковых цепей. Оранжевым показана электронная плотность. Изображение получено с помощью программы pymol.

На уровне подрезки 1σ (рис.1) все атомы полипептидной цепи хорошо вписаны, а при увеличении уровни подрезки до 2σ (рис.2) можно заменить, что есть небольшие учаски белкового остова без сетки электронной плотности. Для дальнейшего анализа было выбрано три подряд идущие аминокислоты: метионин, глицин и тирозин. Для них была визуализирована электронная плотность на трех уровнях подрезки 1, 2 и 3σ (рис.3).

Рис.3. Визуализация электронной плотности на различных уровнях подрезки 1σ (A), 2σ (В) и 3σ (С) вокруг трех аминокислотных остатков Met-Gly-Tyr из белка белка sonic hedgehog. Раскраска атомов: черные — атомы углерода, синие — атомы азота, красные — кислорода, желтые — серы. Оранжевым цветом показана электронная плотность. Изображение получено с помощью программы pymol.

На уровне подрезки 1σ (рис.3А) все атомы аминокислотных остатков хорошо вписаны в электронную плотность, за исключением углерода из метильной группы метионина, но распложение этого углерода можно восстановить, исходя из значение длинны связи S-C. На уровне подрезки 3σ (рис.3С) Сетка электронной плотности не покрывает некоторые атомы углерода, но покрывает атомы азота, кислорода и серы, которые имеют 14, 16 и 32 электрона соответсвенно, а также точно обволакивает остов вокруг пептидных связей и бензольного кольца. Это может быть связано с образование сопряжения и наличием двойных связей.

Разрешения структуры можно считать хорошим и достаточным для того, чтобы качественно вписать атомы всего белка, в том числе атомы юоковых групп.