Умения. d3. Гидрофобные кластеры.

5. гидрофобные кластеры в структуре белка.

Для выполнения задания взял структуру 1vi9 (два гомодимера в асимметрической ячейке). Так как в структуре два одинаковых гомодимера, я решил, что обоснованно будет выполнить задание для одного из гомодимеров (цепи А+В). Рассмотрим результаты при разных параметрах (обсуждение в последней колонке таблицы 1):

Таблица 1. Выход програмы Clud по структуре 1vi9 (далее будут отдельно рассмотрены гидрофобные кластеры между субъединицами).

Параметры кластера	найденные кластеры (остатки)	Изображение	Интерпретация результата
Порог на расстояние 5.4 Ангстрем, минимальное число атомов 3	1162+6+5+4+4+3		Как видно, предсказался один большой гидрофобный кластер на весь белок и несколько кластеров размером поменьше. Фактически мы получили доказательство утверждения, что белок как правило удерживает свою укладку гидрофобными контактами. Найдем кластеры более интересного состава (порог построже).
Порог на расстояние 4.4 Ангстрем, минимальное число атомов 10	212+204+93+48+47+34+30+ +29+15+13+12+12+10+10		С такими порогами отыскались интересные крупные кластеры в каждой субъединице (синий и оранжевый) и кластеры более мелкого размера, поддерживающие оставшиеся элементы третичной структуры. Это иллюстрирует утверждение, которое м знаем из механизмов ферментативной кинетики, что фермент, как правило, имеет жесткую часть и более подвижные части для катализа.
Порог на расстояние 4 Ангстрем, минимальное число атомов 10	25+16+15+15+14+13+13+13+10+10		Можно видеть, что кластеры распределились по структуре неравномерно, причем самые крупные из них расположились близко к области контакта, но все же между субъединицами контакт там не очень хорош. Подробнее проверим это далее.
Порог на расстояние 3.5 Ангстрем, минимальное число атомов 3	4+4+4+4+4+3+3+3		Данный порог был выбран просто чтобы убедиться, что таких кластеров очень мало и они разбросаны хаотически по структуре.

Исходя из данных таблицы 1 можно определить более прочные и более гидрофильные участки белка 1vi9, пиридоксаминкиназы.
Данный фермент взаимодействует с АТФ и пиридоксалем, причем именно с той стороны, где гидрофобный кластер менее прочный.

Кроме этого мы можем предполагать гидрофобный характер взаимодействий в области межсубъединичных контактов. Проверим это предположение.

Таблица 2. Гидрофобные кластеры, найденные Clud между субъединицами А и В структуры 1vi9.

Параметры кластера	найденные кластеры (остатки)	Изображение	Интерпретация результата
Порог на расстояние 5.4 Ангстрем, минимальное число атомов 3	50+50+21+3+3		Как теперь видно, действительно есть крупные межсубъдничные гидрофобные контакты на периферии, в центре белка контакты поменьше.
Порог на расстояние 4.4 Ангстрем, минимальное число атомов 3	40+24+13+12+3+3		Крупные контакты уменьшаются или распадаются на несколько кластеров при задании более жесткого порога, а вот средний кластер в центре (розовый) прочнее, чем можно было предположить, хотя он тоже уменьшился почти вдвое.
Порог на расстояние 3.9 Ангстрем, минимальное число атомов 3	9+8+8+8+4+3+3		И все же самые прочные кластеры на периферии. При задании порога на расстояие 3.5 Ангстрем кластеро нет, следовательно, контакты между субъединицами слабее контактов внутри них.

По итогам анализа межъсубединичных гидрофобных контактов белка 1vi9 предположили, что гидрофобные контакты играют большую роль в связывании субъединиц. При этом наиболее прочные контакты формируются по краям субъединиц, оставляя в центре место для довольно слабых взаимодействий.
Полученные данные могут помочь интерпретировать результаты хиической кинетики данного фермента по части его регуляции на уровне взаимодействия субъединиц.

На страницу 7 семестра