Практикум 3-5. Структура белка 7FRQ: PDB, PyMol, взаимодействия

Структура в целом

Объектом моего изучения в данном практикуме стала структура белка из банка PDB нерецепторной тирозин-протеинфосфатазы 1-го типа - это фермент класса гидролаза. Белок был веделен из организма Homo sapiens (системой экспрессии является Escherichia coli), его структуру вы можете увидеть на рисунке справа.

В структуре белка присутствует одна полимерная цепь (A-цепь), и этот фермент является мономером.

структура белка
Рис. 1 Структура исследуемого белка

Отдельные цепи

По данным базы Uniprot единственная полипептидная цепь этого белка (uniprot_id P18031) относится к организму Homo sapiens(человек) и имеет название нерецепторная тирозин-протеинфосфатаза 1-го типа (Tyrosine-protein phosphatase non-receptor type 1).

О функциях данной цепи можно сказать следующее:

Тирозин-белковая фосфатаза действует как регулятор ответа эндоплазматического ретикулума на разворачивание белка. Опосредует дефосфорилирование EIF2AK3/PERK; инактивирует протеинкиназную активность EIF2AK3/PERK. Может играть важную роль в CKII- и p60c-src-индуцированных каскадах сигнальной трансдукции, регулировать сигнальный путь EFNA5-EPHA3, который модулирует реорганизацию клеток и их отталкивание. Так же может регулировать сигнальный путь рецептора фактора роста гепатоцитов через дефосфорилирование MET.

вторичная структура
Рис. 2. Покрас по типу вторичной структуры

Так как путём визуального анализа не удаётся достоверно установить, какой тип вторичной структуры представлен больше - тяжи или спирали, был написан следующий код:


PyMOL>stored.helices = []
PyMOL>stored.sheets = []
PyMOL>iterate (ss h), stored.helices.append(resi)
 Iterate: iterated over 2100 atoms.
PyMOL>iterate (ss s), stored.sheets.append(resi)
 Iterate: iterated over 1087 atoms.
PyMOL>print(f"α-Spirals: {len(set(stored.helices))} residues")
α-Spirals: 121 residues
PyMOL>print(f"β-Sheets: {len(set(stored.sheets))} residues")
β-Sheets: 65 residues

Благодаря которому прекрасно видно, что количество аминокислотных остатков в спиралях больше, а значит этот тип вторичной структуры преобладает.

В последовательности относительно референса из Uniprot есть две мутации. В составе цепи отсутсвуют модифицированные аминокислотные остатки.

Малые молекулы

В структуре белка присутсвуют следующие типы малых молекул:

JLG: 2-(Тиофен-2-ил)-1,3-тиазол-4-карбоновая кислота (2-(thiophen-2-yl)-1,3-thiazole-4-carboxylic acid).

TRS: 2-Амино-2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол (2-AMINO-2-HYDROXYMETHYL-PROPANE-1,3-DIOL).

JLG
Рис. 2 JLG
TRS
Рис. 3 TRS
JLG
Рис. 3. Белкое окружение 1 из 2 молекул JLG
TRS
Рис. 4. Белкое окружение лиганда TRS

Соответствующие малым молекулам строки из pdb-файла приведены на этой странице.

Использованные ресурсы

Была использована страница данного белка в Protein Data Bank и Uniprot.