#атомы оснований ДНК, обращённые в большую бороздку 
define mjg  DC.N4,DA.N6,DT.O4,DG.O6,DG.N7,DA.N7,DT.C5m,DC.C5,DG.C8,DA.C8,DT.C6,DC.C6,DG.C5,DA.C5
#атомы оснований ДНК, обращённые в малую бороздку
define mig  DC.O2,DT.O2,DG.N3,DG.N2,DA.N3,DA.C2
#все атомы оснований ДНК 
define tocompl DT.O4,DT.N3,DC.N4,DC.N3,DC.O2,DG.O6,DG.N1,DG.N2,DA.N6,DA.N1
define basen DC.C2,DC.C4,DC.N1,DT.C4,DT.C2,DT.C5,DT.N1,DG.C2,DG.C4,DG.N9,DG.C6,DA.C4,DA.N9,DA.C6
define base  mjg,mig,tocompl,basen
                      

select within(3.5, *.O?*) and protein and (oxygen or nitrogen)

select within(4.5, *.C?*) and protein and carbon

select within(3.5, *.O?P) and protein and (oxygen or nitrogen)

select within(4.5, *.P) and protein and carbon

select within(3.5, (oxygen,nitrogen) and mjg and base) and protein and (oxygen or nitrogen)

select within(4.5, carbon and mjg and base) and protein and carbon 

select within(3.5, (oxygen,nitrogen) and mig and base) and protein and (oxygen or nitrogen)

select within(4.5, carbon and mig and base) and protein and carbon

скрипт полностью

Из таблицы мы видим, что белок в основном связывается фосфатными группами остова ДНК, с остатками 2'-дезоксирибозы, а также с большой бороздкой ДНК и лишь отчасти с малой. Следовательно можно предположить, что большая бороздка и остов ДНК несут на себе функцию узнавания ДНК белком.

В литературе находим подтверждение своим гипотезам:
H-T-H мотив всегда связывается с большой бороздой ДНК; вторая альфа- спираль, обычно известная как распознающая или зонд, вставляется в борозду. В большинстве комплексов прямые контакты совершаются между аминокислотными боковыми цепочками и нуклеотидными основаниями; в немногих случаях, однако, используются атомы белкового остова или мостики из молекул воды...Точное расположение распознающей спирали в большой борозде ДНК также варьирует, отражая структурную и функциональную потребности каждого белка... Подтвержденные контакты с ДНК остовом в основном формируются линкером и первой альфа-спиралью в мотиве, который соединяет мостиком большую борозду на N - терминальном конце распознающей спирали.

P r o t e i n - D N A c o m p l e x e s. N icholas M Luscombe, Susan E Austin, Helen M Berman , Janet M Thornton Genome Biology 2000 1(1): reviews001.1-001.37

Остатки, которые предположительно отвечают за специфичность узнавания белком ДНК:

His (H) 405, 385
Pro (P) 589
Gly (G) 590
Ala (A) 540
Lys (K) 360, 446, 547,
Arg (R) 404, 546, 542,
Asp (D) 543 
Asn (N) 401

Выбранный остаток: Arg 404
Рассмотрим контакты Arg 404 с 31 G.D и 32 G.D

Азотистое основание и аминокислотный остаток подписаны. Более крупно выделены взаимодействующие атомы Взаимодействи между Arg 404 и 31 G.D на расстоянии 2.559 ангстрем, между Arg и 32 G.D - на 2.996 ангстрем

Функции белка DNA-binding protein RAP1
RAP1 имеет сложную структуру в регулятроной теломерной структуре, где его связывающий сайт находится на конце последовательности poly[C(1-3)A]. Регуляторная функция не присуща RAP1, однако данный белок может связываться с различными факторами промотров и silencer-ов. RAP1 ассоциируется с SIR3 и SIR4 белками, которые придают форму ДНК-связывающему комплексу, тем самым активируя транскрипционный комплекс, который необходим для экспрессии гликолитического и рибосомального гена.

Члены семейства RAP1, которое больше всего характерно для дрожжевых белков, принемают вторичную структуру состоящую из связки трех спирали и N-конца. Они содержат в себе последовательность Arg-Asp-Arg-Lys, которая взаимодействует с регионом ACACC в 3' конце ДНК-связывающего сайта.

Выбранный мною остаток Arg 404, к сожалению, не является консервативным, что подтверждает выравнивание из Pfam (белок RAP1_YEAST)

nucplot 2IRF.pdb

Эта схема совпадает с даными из таблицы. Как видно из п.1 белок взаимодействует с остовом, с большой и отчасти с малой бороздкой ДНК. Выбранный мной остаток Arg 404, так же присутствует на схеме, взаимодействия гуанинами 31 и 32 из цепи D.

на страницу III семестра

на главную