Исследование ДНК-белковых взаимодействий в структуре комплекса


Состав комплекса указан ниже:

  1. Краткое описание структуры в файле 1PP7.pdb

    2. В файле приведены координаты атомов следующих молекул:

    FERREDOXIN INR(участок связывающийся с инициатор связывающим белком) - молекула ДНК состоящая из Е и F цепей
    И Инициатор связывающего белка (Q95VR4), состоящего из одной U-цепи
    А также: 7 ионов Zn2+ и 65 молекул HOH

    Комплекс выделен из Trichomonas vaginalis


    Для исследования были выбраны:
    U-цепь белка и E и F цепи, представляющие ДНК со следующей последовательностью:


                                                                                                                                 
цепь F ___________[3] 5' - C  A  A  G  T  G  A  A  G  T  A  A  C    - 3' [15],     
    
                           .  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  .                                                      
    
и цепь E ________[37] 3' -    T  T  C  A  C  T  T  C  A  T  T  G  G - 5' [25]


  2. Функции белка, структура которого представлена в файле 1PP7.pdb

    3. В UniProt на запрос Q95VR4 из информации о белке было выдано только название:
    Инициатор связывающий белок с массой 39 кДа (39 kDa initiator binding protein).

  3. Исследование структуры ДНК

    4. С помощью программ analyse и find_pair был получен файл (1PP7_old.out) с характеристиками ДНК.
    Расчет средних торсионных углов (Торсионные углы с комментариями).
    По значениям торсионных углов данная ДНК больше всего похожа на В форму, что также подтверждено выходным файлом 1PP7_old.out.
    Точно назвать 1 самый "кривой" нуклеотид сложно, но скорее всего это 35-й нуклеотид E-цепь (Цистеин)

    Я считаю, что связывание ДНК с белком приводит к деформации, т.к:
    Во-первых в 1PP7_old.out файле средние значения торсионных углов отличаются от углов "обычной" В-формы ДНК
    Во-вторых в RasMol визуально видно, что не все пары азотистых оснований абсолютно параллельны друг-другу (есть отклонения).

  4. Исследование природы ДНК-белковых контактов

    5. 1) Скрипт my_dna.def

    2) Таблица:

    Контакты атомов белка с

    Полярные

    Неполярные

    Всего

    остатками 2'-дезоксирибозы

    2

    16

    18

    остатками фосфорной кислоты

    4

    14

    18

    остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки

    0

    4

    4

    остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки

    1

    0

    1


    3) Общие комментарии в следующем упражнении

  5. Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью nucplot

    6. Команда: nucplot 1PP7_old.pdb.

    В результате были получены картинки:



    Выводы:
    В nucplot учтено больше полярных контактов не только белка с ДНК, но и ДНК с др. лигандами по сравнению с результатами RasMol.
    Из неполярных взаимодействий указано меньше, чем получилось в RasMol, т.к. указаны только с расстоянием меньше 3,35А.
    Также это может быть вызвано тем, что в RasMol-е cложно определить точное число неполярных контактов,
    т.к. неполярные атомы, часто, образуют кластеры и не всегда понятно кто с кем взаимодействует (точное число контактов).
    Кроме того, важно отметить то, что белок образует мало контактов с азотистыми основаниями ДНК (особенно с атомами, направленными
    в сторону малой бороздки) из-за их "закрытости" (стерический фактор).

  6. Возможный(е) распознающий(е) контакт(ы)


    7. На картинке представлен контакт Arg28:U с нуклеотидом T27:E


    Я считаю, что контакт Arg28:U представляется хорошим кандидатом на роль распознающего контакта,
    т.к. взаимодействует с азотистым основанием ДНК => вероятно проявляет специфичность.

    В моем PDB файле встречается несколько таких контактов с ДНК => этот не является лучшим,
    это, просто, одна из аминокислот, связаных с одним азотистым основанием

  7. Характеристика ДНК-связывающего домена белка Q95VR4



    8. С помощью Pfam в этом белке было обнаружено 2 консервативных домена:
    Transcription-initiator DNA-binding domain (IBD) (Инициатор-транскрипции ДНК-связывающий белок)
    Расположен с 5 - 112 позиция в белке
    Initiator binding protein 39 kDa (IBP39) (Инициатор связывающий белок 39 kDa)
    Расположен с 135 -326 позиции в белке.

    В данном мне PDB файле представлен только участок белка Q95VR4 длиной в 126 аминокислот. В этот участок
    попадает домен IBP39 (не полностью) => именно он представляет для нас интерес, как распознающий домен.
    Этот белок специфично связывается с инициаторной последовательностью ДНК, далее связавшись с RNAP II белком
    инициирует транскрипцию. Состоит из N-терминального участка, связывающегося с INR и С-терминального участка,
    который связывается с RNAP II (вероятно не представлен в моем PDB файле).


Главная страница(см. ниже)