При помощи сервиса PDB2RQR была проанализирована структура белка из семейства нуклеотидил трансфераз CdnB (7LJO). Структура была получена при кислом pH, равном 4, данный параметр был передан алгоритму для рассчета возможных протонированных химических групп. Файл с текстовым описанием результата можно скачать тут. Файл сессии доступен по ссылке.
В таблице SUMMARY OF THIS PREDICTION было множество остатков с перерасчитанной pKa, среди них я выбрала несколько с самыми высокими значениями константы кислотности, превосходящие pH кристаллизации.
Остаткок ASP-73 имеет рассчетную pKa, равную 9.18. Это самое высокое значение константы среди всех мною рассмотренных. Самое логичное объяснение в данном случае от обратного: если бы остаток ASP-73 был депротонирован, то имел бы отрицальный заряд. Его окружение состоит из таких же отрицательно заряженных аспартатов на близком расстоянии, поэтому депротонированная форма рассматриваемого остатка крайне невыгодна из-за взаимных отталкиваний трех одинаковых остатков.
pKa остатка ASP-152 равна 6.57. По рис. 2 видно, что депротонирование не стабилизировалось бы никакими взаимодействиями, так как поблизости нет положительно заряженных остатков. Однако есть полярные SER-151 и THR-235, которые здесь могут выступать донорами водородной связи.
HIS-282 имеет pKa 7.34. Ближайший к нему остаток – GLU-255, имеющий отрицальный заряд. Таким образом, здесь оптимально остатку гистидина иметь положительный заряд за счет протонирования для образования солевого мостика. Депротонированное состояние в данном случае энергетически менее выгодное.
pKa равна 5.09 для остатка GLU-155. Здесь логичность результата сервиса уже не настолько очевидна, как в предыдущих случаях. Протонирование гидроксильной группы GLU-155 в теории должно способствовать образованию водородной связи с GLN-158, но расстояние между атомом водорода и атомом акцептора слишком большое (больше 2.5 Å). Вокруг нет доступных остатков с положительным зарядом для образования солевых мостиков, поэтому, возможно, протонирование нужно для принятия низкоэнергетического состяния. Наверное, "болтающийся без дела" отрицательный заряд в данном случае менее выгоден.
