Электронная плотность

Задание №1: ЭП: хорошая и плохая расшифровки

Для анализа были выбраны две структуры: трипсиноподобная протеаза c PDB 4M7G и трипсин c PDB 3I78.


Разрешение 4M7G: 0.81 Å
Разрешение 3I78: 3.00 Å


При совмещении двух структур (рис.1) можно увидеть, что существенных отличий нет, за исключением некоторых петель и концов цепи.

Рисунок 1: Выравнивание структур 4M7G (зеленый) и 3I78 (голубой)

Рисунок 2: Экспериментальная электронная плотность для 4M7G. Уровень подрезки 1 (carve=2)

Рисунок 3: Экспериментальная электронная плотность для 3I78. Уровень подрезки 1 (carve=2)

Для сравнения качества электронной плотности двух структур был выбран участок в бета слое длиной 20 аминокислотных остатков. Электронная плотность структуры 4M7G(рис.2) значительно лучше, чем структуры 3I78(рис.3), т.к. у 3I78 не покрыты отдельные атомы. Это позволяет сделать вывод о том, что структура 3I78 обладает худшим разрешением по сравнению со структурой 4M7G, что также соответствует данным о разрешении из PDB. Ссылка на сессию Pymol.

Задание №2: ЭП и положение в структуре

Рисунок 4: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 1

Рисунок 5: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 2

Рисунок 6: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 3




Для этого задания была взята структура с PDB 1LQE,представляющая трипсин крупного рогатого скота (Bos taurus). Оценка электронной плотности проводилась на разных уровнях подрезки: 1 (рис. 4), 2 (рис. 5) и 3 (рис. 6).
Можно заметить,что при увеличении уровня подрезки менее покрытыми становятся остатки, удаленные от центра белка. Это обусловлено тем, что центральные участки белка более стабильны, и электронные облака в этих областях лучше перекрываются, что способствует стабилизации структуры. Ссылка на сессию Pymol.

Задание №3: ЭП и типы атомов

Рисунок 7: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 1

Рисунок 8: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 2

Рисунок 9: Электронная плотность 1LQE. Уровень подрезки 3




В этом задании была рассмотрена электронная плотность лиганда структуры PDB 1LQE при разных уровнях подрезки(рис.7-9). Лигад - [4-({[5-Бензилокси-1-(3-карбамимидоил-бензил)-1H-индол-2-карбонил]-амино}-метил)-фенил]-триметил-аммоний.
С увеличением уровня подрезки покрытие лиганда электронной плотностью практически исчезает. На уровне подрезки 1 все атомы имеют покрытие, на уровне подрезки 2 значительная часть атомов остается без покрытия, оставаясь лишь небольшой участков в ароматической системе, который частично сохраняет покрытие. На уровне подрезки 3 лиганд практически полностью лишается покрытия. Ароматические системы показывают наилучшее покрытие, что, похоже, указывает на их большую стабильность при взаимодействии с белком. Ссылка на сессию Pymol.