Визуализация молекул в JMol



Текст скрипта

J-mol-апплет демонстрирует структуру анаэробной рибонуклеотид редуктазы (Ribonucleotide reductase) бактерии Thermotoga maritima. Рибунуклеотид редуктазы (RNRs) катализуют восстановление рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов строительных блоков для синтеза ДНК. Они найдены во всех, за редким исключением организмах.


Параметры водородных связей между остовными атомами азота и кислорода

Параметры водородных связей между остовными атомами во вторичной структуре
# Имена атомов Длина связи (Å) Угол N-O-C (°)
альфа-спирали
1 N(310MET)-O(307LYS) 3,16 116,8
2 N(309ASN)-O(305ILE) 2,84 145,1
3 N(308ILE)-O(304PHE) 2,86 164,6
4 N(306ASN)-O(302ALA) 2,86 159,6
5 N(307LYS)-O(303ARG) 2,80 149,7
6 N(304PHE)-O(300ASP) 2,84 156,7
7 N(ALA302)-O(298ASN) 3,20 151,2
8 N(303ARG)-O(299GLU) 2,81 160,8
Бета-тяжи
1 N(459GLY)-O(456ASP) 3,10 113,3
2 N(456ASP)-O(459GLY) 3,14 129,98
3 N(461LYS)-O(454THR) 2,76 157,3
4 N(454THR)-O(461LYS) 2,77 166,8

J-mol позволяет нам визуализировать молекулы. Благодаря этой и подобным программам мы можем почти пощупать руками сложные биомолекулы. В рамках данного практикума мы изучали некоторые типы вторичной структуры белков.
Альфа-спираль — наиболее распространенный элемент вторичной структуры белка. Длина ковалентных связей между остовными атомами альфа-спирали белка составляет примерно 1,5 Å, в то время как средняя длина водородных связей в альфа спирали 2,92Å. Длина водородных связей в представленной альфа-спирали варьирует от 2,8 до 3,2 Å. Медиана длин составляет 2,85 Å. Важным параметром водородной связи является угол N-O-C. Этот угол определяет прочность связи. Он стремится к 180°. В данной альфа спирали среднее значение угла 150,6°. Величина угла между атомом N метионина 310 и атомом О лизина 307 сильно отклояется от средней (116,8°). Величина угла не коррелирует с длиной водородной связи (по крайней мере, согласно данной выборке). Делать общие выводы, исходя из параметров восьми связей сложно.

Другой часто встречающийся тип вторичной структуры — бета-тяжи. Мы измерили параметры водородных связей между бета-листами. Средняя длина водородных связей 2,94 Å. Величины углов разнообразны. Примечательно, что водородным связям большей длины соответствуют меньшие углы.