Практикум 3

Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Задание 1

В этом задании нужно было предсказать вторичную структуру тРНК с помощью разных программ: find_pair, einverted, RNAfold (по алгоритму Зукера).

Мне досталась тРНК из файла 2fmt.pdb. Результаты представлены в таблице 1


Таблица 1. Вторичная структура тРНК из файла 2fmt.pdb
Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-2-7-3'
5'-67-72-3'
6 пар
5'-1-6-3'
5'-66-71-3'
смещение на 1 нуклеотид
5'-2-7-3'
5'-67-72-3'
6/6 пар
D-стебель 5'-10-13-3'
5'-23-26-3'
4 пары
- 5'-10-13-3'
5'-23-26-3'
4/4
T-стебель 5'-50-55-3'
5'-59-66-3'
6 пар
- 5'-50-55-3'
5'-62-66-3'
5/6
Антикодоновый стебель 5'-27-34-3'
5'-36-45-3'
8 пар
5'-28-35-3'
5'-40-44-3'
6/8
5'-28-35-3'
5'-40-44-3'
6/8
Общее число канонических пар нуклеотидов 21 пара 6 пар верно 21 пара

Результат предсказания по алгоритму Зукера.

Задание 2

Команды для выбора множеств атомов в JMol:

select set1, chain R+Y and name O3'+O4'+O5'
                select set2, chain R+Y and name OP1+OP2
                select set3, chain R+Y and symbol N

Последовательные скрипты для демонстрации разных множеств:

            1)  hide all
                show cartoon, chain M+R+Y
            2)  hide all
                show sticks, chain R+Y
            3)  set sphere_scale, 0.5
                show spheres, set1
            4)  hide spheres, set2
                show spheres, set3

Используя скрипт, были найдены контакты атомов:

Таблица 2.Контакты разного типа в комплексе 1dc1.pdb
Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 19 70 89
остатками фосфорной кислоты 34 37 71
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 8 15 23
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 7 11 18

В основном белок взаимодействует с большой бороздкой и остатками дезоксирибозы.

Результат работы nucplot:

Структура ДНК-белкового комплекса 1dc1
Структура ДНК-белкового комплекса 1dc1

На этих рисунках видно, в каком месте какая аминокислота взаимодействует с сахарофосфатным остовом.

Судя по выводу nucplot, наиболее важна аминокислотa Arg131 - она образует шесть водородных связей

Логично, что это именно аргинин, потому что он положительно заряжен и очень хороший донор водородных связей. Его положительный заряд может взаимодействовать с отрицательно заряженным сахарофосфатным остовом.

Фрагмент файла old_1dc1.bond:

            **** Hydrogen Bonds ***************************
                Donor               Acceptor     Distance
          LYS B  209    NZ       A W    3    O1P   2.48
          ASN B  210    N        C W    4    O1P   2.76
          LYS A  255    NZ       C W    4    O2P   2.73
            C W    4    N4     ALA A  248    O     2.61
          GLY B  243    N        C W    6    O1P   2.67
          ILE B  245    N        G W    7    O1P   2.88
          SER A   79    OG       A W    8    O2P   2.69
          ARG B  131    NH2      A W    8    O4*   2.86
          LYS A   81    NZ       A W    8    N7    2.99
          TYR A   74    OH       G W    9    O1P   2.64
          LYS A   81    NZ       G W    9    O6    2.84
            G W    9    N2     ASN A  132    OD1   2.88
          ASN A  132    ND2      G W    9    N3    2.89
          LYS A  185    NZ       T W   12    O1P   2.74
          TYR A  167    OH       T W   12    O2P   2.92
          LYS A  209    NZ       A C    4    O1P   2.76
          SER B  287    OG       A C    4    O1P   2.65
          ASN A  210    N        C C    5    O1P   2.81
          LYS B  255    NZ       C C    5    O2P   2.93
            C C    5    N4     ALA B  248    O     2.73
          LYS A  242    NZ       T C    6    O1P   2.62
          GLY A  243    N        C C    7    O1P   2.70
            C C    7    N4     GLU B  252    OE2   2.97
          ILE A  245    N        G C    8    O1P   2.90
Структура ДНК-белкового комплекса 1dc1