>

Учебный сайт Макаровой Надежды

Построение и анализ поверхностей в PyMOL

Для работы был выбран белок с pdb 2MEJ (есть две цепи). Структура получена методом ЯМР и имеет 20 моделей. Структура представляет собой комплекс беклина и p53. Структура комплекса представлена на Рисунке 1 и на Рисунке 5.

Рисунок 1. Структура комплекса беклина и p53 из организма Homo sapiens
(PDB ID: 2MEJ ). Раскраска по гидрофобности
(красный - гидрофобный, белый - гидрофильный).

С помощью следующих команд были получены значения площади молекулярной поверхности (MS) и поверхности, доступной растворителю (SAS) для всех 20 моделей:

set all_states, on
split states 

set dot_solvent, off #чтобы вычислить MS
get_area 2MEJ_000i #i = [1, 20]

set dot_solvent, on #чтобы вычислить SAS
get_area 2MEJ_000i #i = [1, 20]

Значения площадей молекулярных поверхностей для 20 моделей предствлены на Рисунке 2.
Значения площадей поверхностей, достпуных растворителю для 20 моделей предствлены на Рисунке 3.

Рисунок 2. Значение площади молекулярной поверхности (MS по оси у) для каждой модели ЯМР (значения по оси х

Рисунок 3. Значение площади поверхности, доступной растворителю (SAS по оси у), для каждой модели ЯМР (значения по оси х)

Рисунок 4. Совместное распределение площади молекулярной поверхности (по оси абсцисс) и поверхности SAS (по оси ординат) по всем 20 моделям из ЯМР-структуры 2MEJ. Номер модели указан у каждой точки на графике. Голубым цветом обозначена линия тренда линейной регрессии.

  • Не наблюдается зависимость MS от модели. Присутствют случайные флуктуации. Нет выпадающих точек.
  • Не наблюдается зависимость SAS от модели. Присутствют случайные флуктуации. Нет выпадупающих точек.
  • При увеличении молекулярной поверхности наблюдаем слабое увеличение поверхности, доступной растворителю.
  • В данном примере площадь поверхности (как молекулярной, так и доступной растворителю) изменяется незначительно, поэтому можно заключить, что в данном случае не наблюдается конформационных изменений при работе комплекса.

    Далее была исследована поверхность контакта между двумя белками в комплексе. Для этого были выделены два множества остатков на границе этих субъединиц. Для наглядности взята вторая модель. Список использованых команд: 

    select A, byres /2MEJ_0002/A/ and (/2MEJ_0002/B/ around 3.5)
select B, byres /2MEJ_0002/B/ and (/2MEJ_0002/A/ around 3.5)
    Результат представлен на Рисунке 5.

    Рисунок 5. Поверхности контакта между цепями A (беклин - зеленый цвет)
    и В (p53 - голубой цвет) комплекса из организма Homo sapiens (PDB ID: 2MEJ ).