Третий семестр
Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре
Команда define Jmol
С помощью команды define в JMol были определены множества атомов ДНК из файла 1LRR.pdb: set1 - множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы , set2 - множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты, set3 - множество атомов азота в азотистых основаниях. Создано скрипт-файл: script, вызов которого дает последовательное изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, set2 и set3.
Описание ДНК-белковых контактов в заданной структуре
Для того, чтобы найти контакты ДНК с белком был написан скрипт. Полярными считали атомы кислорода и азота, а неполярными атомы углерода, фосфора и серы. Полярным контактом считали ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5A. Аналогично, неполярным контактом считали пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5A. Результат можно увидеть в таблице ниже.
| Контакты белка с
| Полярные
| Неполярные
| Всего
|
| остатками 2'-дезоксирибозы
| 3
| 21
| 24
|
| остатками фосфорной кислоты
| 14
| 16
| 30
|
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки
| 2
| 6
| 8
|
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки
| 1
| 0
| 1
|
Неполярных контактов больше, чем полярных. Наибольшее число контактов у белка с остатком фосфорной кислоты и остатками 2'-дезоксирибозы, что связано с их пространственным расположением (они лучше доступны для контактов с белком). Наименьшое число контактов с атомами азотистых оснований со стороны малой бороздки связано с их пространственной недоступностью.
С помощью программы nucplot было получено изображение контактов белка с ДНК.
Схема контактов ДНК с белком, полученная с помощью прошраммы nucplot.
Максимальное количество контактов было ДНК имеет c Arg118 (2 контакта).
Контакты этого аминокислотного остатка с ДНК показаны на следующем изображении, полученным с помощью программы JMol:
Контакт Arg118 c 6A цепи В. Пунктиром показаны связи, отображена длина связи в ангстремах. Нуклеотид и аминокислота выделены с помощью wireframe и покрашены cpk.
Для участия в распознавании последовательности ДНК аминокислотный остаток должен связываться с азотистым основанием. Такими аминокислотными остатками являются Gln134, Asn152.
Контакты аминокислотных остатков с ДНК показаны ниже
Контакт Gln134 c T7 цепи В.
Контакт Asn152 c Т7 цепи С.
Предсказание вторичной структуры заданной тРНК
Предсказание вторичной структуры тРНК путем поиска инвертированных повторов
Возьмем тРНК 1QTQ. С помощью программы einverted была получена информация об инвертированных участках тРНК. Инвертированные участки не были найдены при настройках по умолчанию. При параметрах
gap penalty 20
minimum score threshold 25
match score 10
mismatch score -20
был найден только акцепторный стебель.
В конечном счете использовались параметры:
gap penalty 10
minimum score threshold 25
match score 5
mismatch score -2
При таких настройках нашелся акцепторный стебель, большая часть D-стебля, пара T-стебля и 3 пары антикодонового стебля.
Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера
С помощью программы mfold были получено предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера. Наиболее удачное предсказание оказалось при параметре P=0.
Предсказание вторичной структуры по алгоритму Зукера.
Сравнение результатов программ, с помощью которых в этом задании мы пытались прдсказать вторичную структуру тРНК 1QTQ можно посмотреть в таблице:
| Участок структуры
| Позиции в структуре (по результатам find_pair)
| Результаты предсказания с помощью einverted
| Результаты предсказания по алгоритму Зукера
|
| Акцепторный стебель
| 5'-902-907-3'
5'-966-970-3'
всего 7 пар
| 7 из 7
| 7 из 7
|
| D-стебель
| 5'-910-912-3'
5'-923-925-3'
всего 3 пары
| 2 из 3
| 3 из 3
|
| Т-стебель
| 5'-949-953-3'
5'-926-933-3'
всего 8 пар
| 1 из 3
| 6 из 8
|
| Антикодоновый стебель
| 5'-937-944-3'
5'-961-965-3'
всего 5 пар
| 3 из 5
| 3 из 5
|
| Общее число канонических пар нуклеотидов
| 23
| 13
| 18
|
© Желудкевич Анна, 2013
