1. Общее описание вторичной структуры данного белка на примере цепи А
Итак в цепи А моего белка:
5 спиралей;
9 тяжей;
12 реверсивных поворотов.
Всего в моем белке:
14 альфа-спиралей;
18 бета-складок;
24 бета-поворота
Данный белок относится к типу A/B, так как в нём есть участки строгого чередования альфа-спиралей и бета-поворотов.
Например, в цепи А идёт такое чередование, начиная с начала:
-спираль- поворот- тяж-поворот-
-спираль-поворот- тяж-поворот-
-спираль-поворот-поворот- тяж-поворот-
-спираль-поворот-поворот- тяж-поворот- тяж-тяж-поворот-
-спираль
Замечаем, что средняя часть последовательности представляет собой строгое чередование спираль/тяж.
Bся цепь A в ленточной модели с раскраской по структуре:
2. Выбранные элементы
альфа-спираль 73-91;
бета-тяжи 63-69 и 95-102 (сонаправлены); 141-145 и 150-155 (противоположно направлены);
бета-поворот 146-149 (номера а.о.).
Цепь А, выбранные элементы обозначены разными цветами
Цепь А, демонстрация направленности тяжей
3. Свойства выбранной спирали
Выбранная спираль (73-91:A) является самой длинной из представленных в цепи - 19 аминокислотных остатков.
Вся цепь А в ленточной модели, выбранная спираль выделена цветом
Только выбранная спираль
Остов спирали, указаны номера остатков
Демонстрация водородных связей, а также атомов Cβ
Если расположить спираль перпендикулярно плоскости экрана, можно увидеть расположение атомов Cβ
Расположение атомов Cβ относительно α-спирали
Выбранная спираль в одном участке, как видно из предыдущих картинок, имеет <изгиб>. В этом участке закономерность водородных связей нарушается. (Причина выяснена при описании водородных связей в α-спирали)
На участке 80-90:A хорошо видно, что атомы Cβ <выходят> из спирали под равными углами в ... градусов
Выделенный <прямой> участок спирали для наглядной демонтрации атомов Cβ
Описание водородных связей в спирали
Обозначение: Н(i,j) - водородная связь, где i - номер остатка, которому принадлежит атом кислорода, j - номер остатка, которому принадлежит атом азота, формирующий водородную связь; (i) - остаток, у которого остовный атом кислорода не участвует в формировании водородной связи
Тогда все связи в спирали:
H(73,77), H(74,78), H(75,79), H(76,80), H(76,79),
(78),
H(79,83), H(80,84), H(81,85), H(82,86), H(83,87), H(84,88),
H(85,89), H(86,89), H(86,90), H(87,91), (88), H(89), H(90,-), (91)
Замечаем закономерность связей H(i, i+4). Закономерность не соблюдается для остатков 88-91 и 76, 78 - там, где и наблюдается "излом".
4. Свойства выбранного Cβ-поворота
Для исследования строения Cβ-поворота, я выбрала участок 146-149:A разворота цепи на 180 градусов. В выбранном повороте действительно имеется водородная связь, скрепляющая его.
Реверсивный поворот
5. Свойства выбранных Cβ-тяжей
Для исследования структуры Cβ-листов мною были выбраны сразу 4:
1 (95-102:A) и 2 (63-69:A) - сонаправлены;
2 (63-69:A) и 3 (141-145:A) - антипараллельны;
3 (141-145:A) и 4 (150-156:A) - антипараллельны.
Вся цепь А в ленточной модели, выбранные тяжи выделены цветом
Только выбранный лист
Демонстрация направленности
Остов одного из тяжей
Демонстрация водородных связей, а также атомов Cβ
Чтобы узнать, как расположены атомы Cβ относительно плоскостей листов, удобно расположить лситы так:
Расположение атомов Cβ
Атомы Cβ поочередно «выходят» из листа в противоположные стороны, под равными углами.
Описание водородных связей в тяжах
Обозначение: Н(i,j) - водородная связь, где i - номер остатка, которому принадлежит атом кислорода, j - номер остатка, которому принадлежит атом азота, формирующий водородную связь
Все связи в листе:
тяжи 1-2 H(100,69), H(98,67), H(96,65)
тяжи 2-1 H(69,102), H(67,100), H(65,98) H(63,96)
тяжи 1-1 H(100,101), H(98,100)
тяжи 2-2 H(66,67), H(65,66)
тяжи 2-3 H(68,141), H(66,143), H(64,145)
тяжи 3-2 H(141,68), H(143,66), H(145,64)
тяжи 3-3 H(143,145)
тяжи 3-4 H(142,155), H(144,153), H(144,152)
тяжи 4-3 H(150,146), H(153,144), H(155,142)
тяжи 4-4 H(150,152)
Составим таблицу из этих связей:
| Тяж 1 (O): | 96 | 98 | 100 | - |
| Тяж 2 (N): | 65 | 67 | 69 | - |
| Тяж 1 (N): | 96 | 98 | 100 | 102 |
| Тяж 2 (O): | 63 | 65 | 67 | 69 |
| Тяж 2 (O): | 64 | 63 | 68 | - |
| Тяж 3 (N): | 145 | 143 | 141 | - |
| Тяж 2 (N): | 64 | 66 | 68 | - |
| Тяж 3 (O): | 145 | 143 | 141 | - |
| Тяж 3 (O): | 142 | 144 | 144 | - |
| Тяж 4 (N): | 155 | 153 | 152 | - |
| Тяж 3 (N): | 142 | 144 | 146 | - |
| Тяж 4 (O): | 155 | 153 | 150 | - |
Пронумеровав остатки всех β-тяжей, начиная с их N-концов, получаем таблицу:
Тяж 1: i=95
Тяж 2: i=63
Тяж 3: i=141
Тяж 4: i=150
| Тяж 1 (O): | i+1 | i+3 | i+5 | - |
| Тяж 2 (N): | i+2 | i+4 | i+6 | - |
| Тяж 1 (N): | i+1 | i+3 | i+5 | i+7 |
| Тяж 2 (O): | i | i+2 | i+4 | i+6 |
| Тяж 2 (O): | i+1 | i+3 | i+5 | - |
| Тяж 3 (N): | i+4 | i+2 | i | - |
| Тяж 2 (N): | i+1 | i+3 | i+5 | - |
| Тяж 3 (O): | i+4 | i+2 | i | - |
| Тяж 3 (O): | i+1 | i+3 | i+5 | - |
| Тяж 4 (N): | i+5 | i+3 | i+2 | - |
| Тяж 3 (N): | i+1 | i+3 | i+5 | - |
| Тяж 4 (O): | i+5 | i+3 | i | - |
Замечаем, что в сонаправленных тяжах с возрастанием нумерации O возрастает и нумерация N соседнего тяжа.
В противонаправленных тяжах с возрастанием нумерации O убывает нумерация N.
Водородной связью с соседним тяжом связан каждый второй атом остова азота и кислорода данного тяжа.
© Галицына Александра, 2011