Определение вторичной структуры

Вторичная структура для структуры 3D30, указанная в PDB

PDB файле указаны следующие элементы вторичной структуры:

Они показаны на рисунке 1. α-спирали голубые, а β-листы розовые.

Рисунок 1. Вторичная структура для структуры с PDB-кодом 3D30. α-спирали голубые, а β-листы розовые.

Определение вторичной структуры для структуры 3D30 с помощью программы STRIDE

C помощью программы STRIDE было получено описание вторичной структуры: ссылка на выдачу программы STRIDE.

Кроме того, была получена картинка с разметкой вторичных структур

Рисунок 2. Выдача STRIDE. Вторичная структура для структуры с PDB-кодом 3D30.

Сравнение информации, указанной в PDB и полученной с помощью STRIDE.

Сравнение информации о вторичных структурах показано в таблице. Можно заметить, что в PDB-файле записаны 4 спирали. Может показаться, что их две, и одна является продолжением другой. Однако выдача STRIDE показывает, что это разные спирали (на рисунке 2 красная - α-спираль, а синяя 3-10 спираль). Таким образом, в PDB не указывается тип спирали. В структуре есть два β-листа. Один из 6 тяжей, а другой из 8 (по данные PDB и STRIDE совпадают). Отличий, грубее, чем на один краевой аминокислотный остаток найти не удалось. Таким образом, STRIDE отлично справился с задачей. Надо сказать, возможно, он даже лучше справился с заданием, чем авторы структуры.

Вторичная структура Начало в PDB Начало в STRIDE Конец в PDB Конец в STRIDE Вывод
α-Спираль ASN 38 PRO 39 ASN 43 ASN 43 Небольшая разница всего на одну аминокислоту. Однако странно, что в PDB файле остаток пролина находится внутри α-спирали.
3-10 Спираль ASN 93 MET 94 GLY 97 ASP 96 Небольшая разница в краевых остатках
β-Тяж HIS 7 HIS 7 TYR 13 TYR 13 Полностью совпадает
Вторичная структура PHE 160 HIS 159 THR 163 THR 163 Небольшая разница всего на одну краевую аминокислоту.

Карта β-листа в структуре 3D30 (Sheep)

Sheep обнаружил в структуре три β-листа вместо двух, указанных ранее. Один из этих β-листов оказался как бы разделен на два. Нельзя сказать, что они полностью совпадают. Число тяжей в выбранном для рассмотрения β-листе совпадает, однако есть различия по длине тяжей. Карта выбранного β-листа показана на рисунке 3. На карте красным показаны остатки, радикалы которых обращены к гидрофобному ядру, а желтым - к гидрофильному окружению. На рисунке 4 выбранный β-лист показан желтым.

Рисунок 3. Выдача Sheep. Карта одного из β-листов структуры с PDB-кодом 3D30.

Рисунок 4. Выдача Sheep. Выбранный β-лист в структуре с PDB-кодом 3D30 показан желтым.

β-Листы имеют складчатую структуру. Для них можно выделить хребты. Три хребта показаны на рисунке 4 шариками. Они соответствуют хребтам 34-84, 35-83 и 36-98.

Рисунок 5. Выдача Sheep. Выбранный β-лист в структуре с PDB-кодом 3D30 показан желтым. Три хребта показаны шариками.

Остатки листа, обращенные к гидрофобному ядру показаны серым, а в гидрофильную сторону красным.

Рисунок 5. Выдача Sheep. Остатки листа, обращенные к гидрофобному ядру показаны серым, а в гидрофильную сторону красным.

Нужно отметить, что Sheep, основанный на original STRIDE показал лучшие результаты по определению β-листов. Карта того же листа показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Выдача Sheep на original STRIDE. Карта одного из β-листов структуры с PDB-кодом 3D30.

Схема водородных связей листа показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Выдача Sheep на original STRIDE. Карта одного из β-листов структуры с PDB-кодом 3D30. Синим показаны водородные связи.

Схема водородных связей (|) трех тяжей этого листа показана ниже:

Ссылка на карту водородных связей. Удивительно, однако не для всех остатков листа показаны водородные связи.


© Анисимова Александра, 2015