ЯМР/РСА

Задание 1

Для выполнения задания была предоставлена структура 4XDX, полученная с помощью метода RSA, а также структура 6XMN, полученная методом ЯМР.
В этом проявлении необходимо было указать водородные связи, соответствующие следующим критериям:

• одна связь между атомами остова в ядре белка (в альфа-спирали или бета-листе)
• вторая водородная связь боковых цепей в ядре белка
• третья водородную связь в петлях, выходящих на поверхность глобулы (неважно, какие атомы, остова или боковой цепи)

Нужно учитывать, что в модель, полученная с помощью ЯМР, не содержит часть a-спирали лигандов и воды (рис.1).
Разрешение РСА: 0,95 А.
Ссылка на сессию Pymol.

Структура белка, полученная РСА (зеленый) и ЯМР (бирюзовый)

Водородная связь в остове между Arg_26(N) и Ile_40(O), находящимися в ядре белка. Связь стабилизирует бета-лист. Остатки в РСА и ЯМР расположены схожим образом, расстояния приблизительно равны.

Водородная связь между Arg_26 и Ile_40 в RSA

Водородная связь между Arg_26 и Ile_40 в ЯМР

Водородная связь боковых цепей между Glu_24(O) и Lys_42(N). Боковые остатки расположены схожим образом в часте структур, но только в части структур полученных с помощью ЯМР. Вероятно, положение боковых остатков не такое жесткое, как положение остова, поэтому не все состояния имеют между остатками расстояние, достаточное для образования водородной связи.

Водородная связь между Glu_24 и Lys_42 в RSA

Водородная связь между Glu_24 и Lys_42 в ЯМР

Водородная связь в петле между Gly_31(N) и Cys_34(O). На удевление это довольно стабильная связь, что может говорить о том, что это петля важна в стуктурной организации белка.

Водородная связь между Gly_31 и Cys_34 в RSA

Водородная связь между Gly_31 и Cys_34 в ЯМР

Были рассмотрены те же водородные связи во всех 20 состояниях ЯМР-структуры и найдены расстояния, предполагающие водородную связь между нужными атомами. Результат в таблице ниже.

Тип водородной связи Аминокислотные остатки Расстояние в РСА % моделей ЯМР с водородной связью Min расстояние в ЯМР Max расстояние в ЯМР Медианное расстояние в ЯМР
Остов Arg_26-Ile_40 2.0 100% 1.8 1.9 1.8
Боковые цепи Glu_24-Lys_42 2.4 35% 1.6 3.3 3.2
Поверхность глобулы Gly_31-Cys_34 2.1 100% 1.7 2.3 1.8

Задание 2

Были рассмотрены ЯМР- и РСА-структуры с точки зрения значений RMSF и B-факторов. Важно отметить, что участок, где посл-ти выравнивались, имел длину 94 аа, что несколько меньше двух исходных посл-тей. Корреляция между значениями RMSF и B-факторов очень слабая(p=0.07).

Зависимость RMSF каждого остатка от B-фактора