Исследование белок-нуклеиновых контактов

 		 
     

Задачей ставилось исследовать контакты между белком и нуклеиновой кислотой.

  1. Был скачан PDB файл с кодом 1TTU с сайта PDB.

  2. Файл был исследован с помощью программы RasMol. Были определены следующие множества:

    полярные атомы 2'-дезоксирибозы (pol_drib)
полярные атомы остатков фосфорной кислоты (pol_p)
полярные атомы азотистых оснований, обращенные в большую бороздку (pol_mjg)
полярные атомы азотистых оснований, обращенные в малую бороздку (pol_mig)
неполярные атомы 2'-дезоксирибозы (hphob_drib)
неполярные атомы азотистых оснований, обращенные в большую бороздку (hphob_mjg)
неполярные атомы азотистых оснований, обращенные в малую бороздку (hphob_mig)

    Был создан скрипт-файл для работы в RasMol.

    Таблица. Контакты разного типа в комплексе ...

      Полярные Гидрофобные Всего
    Контакты белка с ...      
    ... остатками 2'-дезоксирибозы 4 27 31
    ... остатками фосфорной кислоты 14 0 14
    ... остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 3 6 9
    ... остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 2 0 2

    Больше всего полярных аминокислот белка взаимодействуют с остатками фосфорной кислоты ДНК, поскольку 2 отрицательно заряженных атома кислорода из остатка фосфорной кислоты находятся на поверхности молекулы ДНК и соответственно наиболее доступны для взаимодейсвия с положительно заряженными аминокислотами.
    Из таблицы видно, что гидрофобных контактов белка с заряженной ДНК практически нет, поскольку гидрофобные аминокислоты белка обычно сосредоточены внутри молекулы, а полярные - снаружи. Была обнаружена только 1 гидрофобная аминокислота белка, контактирующая с остатками 2'-дезоксирибозы ДНК. Эта аминокислота - фенилаланин 235, в состав которого входит бензильный радикал, обладающий большим размером и гидрофобностью. Остов ДНК отрицательно заряжен и поэтому это взаимодействие не вносит вклад во взаимодействия внутри комплекса ДНК-белок.

  3. Поиск специфических контактов, обеспечивающих узнавание сайта в молекуле ДНК.

    4. После анализа структуры при помощи RasMol можно предположить, что такие остатки, как, например, 232GLU и 234ARG, могут отвечать за специфичность узнавания белком ДНК. Это можно предположить на основании расположения этих аминокислотных остатков по отношению к ДНК. Наиболее интересным является ARG234, который виден на изображении ниже.


    Аргинин лежит внутри большой бороздки ДНК и, кроме того, близко контактирует с ДНК.


  4. Описание функций исследованного белка

    5. Описание белка в UniProt (AC:Q9TYY1): Lin-12 and glp-1 phenotype protein 1, isoform a (DNA-binding protein LAG-1) (Lag-1 protein), т.е. этот белок является ДНК-связывающим.
    В Pfam о соответствующем ДНК-связывающем домене, называемом LAG1-DNAbind, говорится, что он принадлежит такому семейству ДНК-связывающих доменов, среди которого встречаются различные эукариотические гипотетические белки, которые характеризуются структурой так называемого бета-сэндвича с 9 нитями в двух бета-листах.
    Согласно выравниванию из Pfam, остаток ARG234 является консервативным. На изображении из GeneDoc он стоит на 19 позиции.



    Более детально выравнивание можно увидеть здесь.

  5. Построение схемы контактов белка с ДНК

    6. Была запущена программа nucplot, предназначенная для визуализации контактов между ДНК и белком. Результат:

    Программа nucplot показывает, что ARG234 образует водородную связь с G8, кроме того, видно, что результат совпадает с данными из таблицы.

     

| на главную
| назад

 

 

© Smirnova Alexandra