|
Карань Анна |
|||
| Главная | О себе | Учеба | ФББ МГУ |
Комплекс аминопептидазы с ингибитором
Снизу вы видете аминопептидазу N бактерии Neisseria meningitidis MC58 с PDB ID 4QUO. Чтобы запустить скрипт и увидеть разные варианты изображения белка нажмите один раз "Start script", а дальше для смены изображения нажимайте "Resume".
| Текст скрипта | ||
| Текст скрипта | ||
| Текст скрипта | ||
1. Описание первого скрипта Core:
По данным сервиса CluD [1] данный белок имеет 20 гидрофобных ядер, однако все, кроме одного, имеют в своем составе меньше 40 атомов, поэтому в данной работе мы будет рассматривать только одно самое крупное ядро. У аминопептидазы исследуемой бактерии гидрофобные аминокислоты составляют всю внутреннюю часть, что видно на первом изображении, это соответствует особенностям формирования глобулярныз белков. Гидрофобные взаимодействия играют важную роль в фолдинге белков, так как гидрофобные аминокислоты концентрируются вместе, и образуется плотное внутреннее шарообразное (так так шар обладает наименьшей поверхностью взаимодействия) гидрофобное ядро, а большинство гидрофильных аминокислот остаются снаружи и взаимодействуют с водой, это делает глобулу устойчивой и плотно упакованной. Однако на втором изображении видны небольшие гидрофобные участки на поверхности, и их слишком много, что бы быть просто случайными. Зная функцию фермента, можно предположить роль этих учаcтков. Аминопепидаза - белок, отщепляющий от пептидов аминокислоты. Возможно эти гирофобные участки - участки для специфического взаимодействия с субстратом, который может быть частично гидрофобным.
Таблица 1.Информация о гидрофобных ядрах
| Гидрофобные области | Количество атомов | Процент от общего числа атомов |
| core1 | 1646 | 23,16% |
| Все ядра | 1797 | 25,29% |
| Общее количество атомов в белке | 7106 | |
2. Описание второго скрипта Core dencity:
Здесь мы исследуем плотность упаковки атомов в гидрофобном ядре.
На первом изображении показан выбранный
для изучения остаток триптофана из гидрофобного ядра.
На следующем этот же остаток только в окружении атомов на расстоянии до 7 ангстрем.
Дальше последовательно показано увеличение окружения
остатка, сначала это атомы на расстоянии
до 1, потом до 2 и так до 7.
Таблица 2. Число атомов, окружающих phe371 на определенном расстоянии
Расстояние Число, окружающих остаток, атомов 1 0 2 2 3 8 4 40 5 74 6 116 7 160
а. Как видно на апплете, остаток уже почти закрыт окружающими атомами, находящимися на расстоянии 6 ангстрем b. Исходя из Таблицы 2, видно что сильнее всего количество сосоедних атомов увеличивается на расстоянии 4 Å, поэтому можно предположить, что это и есть характерное расстояние между соседними не связанными ковалетно атомами. с. Попробуем понять, сможет ли поместиться между атомами остатков молекула вида. В Таблице 3 (Приложение) указаны ван-дер-ваальсовы радиусы необходимых нам атомов. Если расстояние между атомами - 4Å, то учитывая, что это расстояние между ядрами, чтобы узнать количество свободного пространства нужно вычесть радиусы соседних атомов. Возьмем самые маленькие, т.е. что это два кислорода рядом. Тогда свободное пространство - (4 - 2 * 1.4) = 1.2, а это меньше, чем даже радиус одиночного кислорода, тем более воды. Значит, можно сделать вывод, что воды между атомами гидрофобного ядера будет не может, и не должно. См. Приложение 1
3. Описание третьего скрипта Protein and DNA:
Это комплекс человеческой ДНК-полимеразы b с частью ДНК. При взаимодействиии с данным ферментом ДНК изгибается примерно на 90o, возможно такой глубокий активный центр обеспечивает как раз изгиб ДНК для упрощения его расплетания и удержания ДНК при репликации. В активном центре много положительно заряженных аминокислот (на апплете выидно большое число остатков лизина и гистидина), что логично, так как ДНК заряжена отрицательно. В активнй центр заходит одна цепь, вторая взаимодействует с участком, расположенным так, что вторая сильно отгибается от первой. В этот ферменте преобладают альфа-спирали. Огромное количество белков, совершенно с разными функциями и строением, взаимодействуют с ДНК: 1. Гистоны, белки упаковывающие ДНК у эукариот и некоторых архей, и другие упаковывающие ДНК белки 2. Белки, участвующие в репликации и транскрипции, от РНК- и ДНК-полимераз до хеликаз, топоизомераз и стабилизирующих белков. 3. Белки, регулирующие репликацию, и факторы транскрипции. 4. Белки, расщепляющие ДНК - экзо- и эндонуклеазы, они задействованы как в защите от вирусов и других инородных ДНК, так и репарации собственного генетического материала. 5. Моторные белки, двигающие хромосомы по микротрубочкам при делении или регулирующии положение хроматина в ядре. 6. Кинетохор, к которому приклепляются микротрубочки веретена
5. Определение типа механизма химическое реакции:
На видео представлен активный центр фермента, осуществляющего перенос фосфатной группы (фософлирирование) с 4-нитрофенола на тирозин. 4-Нитрофенол — фунгицид, используемый, например, при обработке кож. Фунгициды — химические вещества для борьбы с грибковыми болезнями растений (бордоская жидкость, серный цвет и др.), а также для протравливания семян с целью освобождения их от спор паразитных грибов. Чаще всего фунгициды действуют на грибы непосредственно, вмешиваясь в биохимические реакции, происходящие в грибных клетках, либо блокируя ферменты, управляющие этими реакциями [1]. Поэтому это скорей всего не типичная реакция данного фермента, а иснгибирование похожим субстратом (т.е. 4-динитрофенолом). Скорей всего со своим субстраром фермент реагирует по такому же механизму [2].
Приложение 1 - Значения ван-дер-ваальсовых радиусов для атомов белков.
Таблица 3.Значения ван-дер-ваальсовых радиусов для осоновных атомов белков
Атом Ван-дер-ваальсовый радиус (ангстрем) С 1,85 N 1,54 O 1,4 S 1,85
Источники
[1] Wikipedia [2] Xumuk.ru
©Карань Анна, 2015