Вернуться на страницу семестров

ЯМР

     Задание 1. Сравнить 3 водородные связи в структурах белка, расшифрованных с помощью ЯМР (1GO0) и РСА (1H7M)

    Был выбран рибосомный белок L30E из THERMOCOCCUS CELER, расшифрованный с помощью ЯМР (1GO0) и РСА (1H7M). Структура, расшифрованная РСА имеет разрешение 1.96 Å. (Рисунок 2). А структура, расшифрованная ЯМР содержит 10 моделей. (Рисунок 1). Проверил, что укладки структур ЯМР и РСА сходны.

     
    Рисунок 1. C помощью команды "split_states 1GO0" получил изображение всех 10-и моделей белка 1GO0 , полученных методами ЯМР.

     
    Рисунок 2. Получил изображение структуры, полученной РСА для белка 1H7M.

      В структуре, полученной РСА нашел водородную связь на поверхности белка между ARG42 и ASP44. Это же сделал со всеми десятью моделями из структуры, полученной ЯМР. Ниже дана таблица 1 с рисунками из PyMol с этими связями для РСА и ЯМР с найденными расстояниями. Все кликабельно. Тоже самое было проделано для сравнения водородной связи, образованной TYR61 и ILE35, между двумя β-тяжами в ядре белка, а также связь в пределах одной α-спирали. С результатами можно ознакомиться в таблице 2.
P.S. я не стал делать все рисунки, поскольку получилось бы очень неинформативно. Я думаю, что таблицы 1 и скрипта будет достаточно для подтверждения умений по ЯМР и РСА.

РСА (3 Å) - найденная водородная связь на поверхности РСА (найденная водородная связь на поверхности), тоже самое, но масштабировано ЯМР (все 10 моделей)
                 


РСА (2.8 Å) - найденная водородная связь в ядре между β-тяжами РСА (найденная водородная связь в ядре между β-тяжами), тоже самое, но масштабировано ЯМР (все 10 моделей)
                 


РСА (4 Å) - найденная водородная связь в ядре в пределах одной α-спирали РСА (найденная водородная связь в ядре в пределах одной α-спирали), тоже самое, но масштабировано ЯМР (все 10 моделей)
                 

    Таблица 2. Основная информация о структурах, полученных ЯМР и РСА.

Расположение водородной связи Длины связи (для РСА) Длина связи - наименьшая (для ЯМР) Длина связи - наибольшая (для ЯМР) Длина связи - медиальная (для ЯМР) В скольких моделях встречается* (число и процент)
На поверхности белка. Связь между ARG42 (донор) и ASP44 (акцептор) 3 Å - - - 0 (0%)
В ядре белка (между β-тяжами). Связь между ILE35 (донор) и TYR61 (акцептор) 2.8 Å 1.7 Å 1.8 Å 1.78 Å 10 (100%)
В ядре белка (в пределах одной α-спирали). Связь между LEU70 (донор) и LEU74 (акцептор) 4 Å 1.8 Å 2.1 Å 1.96 Å 10 (100%)

     Вывод: видно, что водородная связь (между ARG42 и ASP44) на поверхности в РСА присутствует (3 Å), а вот в моделях ЯМР она отсутствует. А вот в ядре белка, в случае водородной связи между элементами вторичной структуры и в случае водородной связи в пределах одной вторичной структуры, можно сказать что ЯМР и РСА показывают похожие значения. Все это можно объяснить тем, что в методе ЯМР большой анизотропный эффект (влияние окружения, а именно растворителя) становится причиной того, что белок может порвать некоторые связи, если от этого будет выигрыш в энергии.

     Задание *(дополнительное). Выровнять структуры, полученные РСА и ЯМР.

      Командой (align 1H7M, 1GO0) выровнял 2 структуры. На рисунке 3 изображено выравнивание 1H7M(красным) и 1GO0(голубым). На рисунке 4 изображено выравнивание 1H7M (красным) и 10-и моделей 1GO0 (голубым).

     
    Рисунок 3. Выравнивание 1H7M (красным) и 1GO0 (голубым)

     
    Рисунок 4. Выравнивание 1H7M (красным) и 10-и моделей 1GO0 (голубым).

     Вывод: видно, что вторичные структуры выравниваются отлично. Различаются лишь линкеры, соединяющие элементы вторичной структуры, это можно объяснить тех, что в растворе и в кристалле разные условия. RMSD выравнивания = 0.661.