Практикум #3 Комплексы ДНК-белок

Задание 1. Упр.1 Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

В моей дирректории была создана папка term3/block1/pr3. В ней будут располагаться все используемые и полученные файлы. тРНК была взята из прошлого практикума (1G59). С помощью программы einverted искались инвертированные участки в нуклеотидных последовательностях. Команда: einverted trna.fasta -gap 4 -thr 8. Выдача:

SEQUENCE: Score 14: 10/12 ( 83%) matches, 2 gaps
       1 ggccccatcgtcta 14      
         |||| | ||  |||
      31 ccggcgcag--gat 20      

SEQUENCE: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
      48 ggggg 52      
         |||||
      64 ccccc 60      

SEQUENCE: Score 15: 5/5 (100%) matches, 0 gaps
       3 cccca 7       
         |||||
      69 ggggt 65
				

Задание 1. Упр.2 Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера

Указываем путь и запускаем программу RNAfold:

				export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
				cat trna.fasta | RNAfold --MEA
				ps2pdf 1G59\:B\|PDBID\|CHAIN\|SEQUENCE_ss.ps trna.pdf
				
Итого получаем pdf файл с предсказанной структурой тРНК.

Таблица 1. Сравнение различных команд(способов) предсказания структуры тРНК
Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-501-572-3':5'-507-566-3' (7 пар) 5 пар 7 пар
D-стебель 5'-510-525-3':5'-513-522-3' (4 пары) - 5 пар
T-стебель 5'-549-565-3':5'-553-561-3' (5 пар) 5 пар 5 пар
Антикодоновый стебель 5'-539-531-3':5'-544-526-3' (6 пар) - 5 пар
Общее число канонических пар нуклеотидов 20 20 20

упр.2

Рис.1 Вторичная структура тРНК

Задание 2 Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре

Упражнение 1

Скрипт-файл с определенными множествами. Скрипт-файл с последовательными изображениями.

Упражнение 2

Для этого задания был переделан скрипт для define дополнительных групп атомов, например, атомов смотрящих в сторону большой и малой бороздок.(скрипт). Потом производим манипуляции с select и within, например, для подсчета числа полярных взаимодействий с остатками 2'-дезоксирибозы используем: select *.?*' and polaratom and within(3.5, polaratom and protein). Информация о контактах представлена в таблице 2.

Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1i3j.pdb
Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 11 65 76
остатками фосфорной кислоты 18 14 32
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 0 7 7
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 11 11 22
Упражнение 3

Перед началом файл был переведен с помощью команды remediator в старый формат pdb. Потом с помощью команды nucplot был получен файл с изображением связей между ДНК и белком.

упр.2

Рис.2 Связи ДНК-белок

упр.2

Рис.3 Связи ДНК-белок

упр.2

Рис.4 Связи ДНК-белок
Упражнение 4

Для выполнения пункта а) я решил выбрать аминокислоту ARG168. Из рисунка 2 можно увидеть, что он имеет 3 контакта с 49 сахаром ДНК и 48 аденином. На рисунке 5 отображены эти контакты (по длинам они подходят под наше определение неполярного контакта).

упр.2

Рис.5 Контакты ДНК с ARG168

Для выполнения пункта б) я решил призадуматься. По-моему, логично предположить, что для хотя бы небольшой точности распознования необходимо подряд распозновать хотя бы от трех и более нуклеотидов. У меня на рисунке 3 как раз есть участок ДНК (TACC), из которых каждый нуклеотид имеет контакты с аминокислотами белка (помимо этого в этом участке также хорошо заметно распознавание, точнее контакты и с фосфатами между этими нуклеотидами). Так вот среди всех контактов с этим участком выделяется MET194, который контактирует и с нуклеотидом и сахаром. Поэтому, я думаю что эта аминокислота основопологающая.

упр.2

Рис.6 Контакты ДНК с MET194