Карань Анна
студентка факультета биоинженерии и бионформатики

Задание 5. Сравнение ЯМР- и РСА-структур одного белка

Был выбран один из белков, который расшифровывался и методом ЯМР, и методов РСА по таблице из статьи 2010 года.
Это сериновая протеаза PB92 из Bacillus alcalophilus. PDB ID структуры, расшифрованной методом ЯМР, - 1AH2 с 18-ю моделями (Рисунок 1), методом РСА - 1IAV с разрешением 1.8 ангстрем. Обе структуры представлены одной цепью A.

Рисунок 1. Структура наложенных моделей сериновой протеазы PB92, восстановленная методом ЯМР с PDB ID 1AH2

Рисунок 2. Структура сериновой протеазы PB92, восстановленная методом РСА с PDB ID 1IAV

Были выбраны несколько водородных связей (порог по расстоянию 3.5 Å), информация по которым представлена в Таблице 1, информация для ЯМР считалась по всем моделям, даже если расстояния выше порога связи.

Таблица 1. Водородные связи
Связанные остаткиМестоположениеДлина связи РСА (ангстрем) Число моделей (%) ЯМР, где есть связьMin, max, median длины связи ЯМР (ангстрем)
Arg247-Asn243 (в ЯМР arg241-asn237 находятся в том же положении) остовная водородная связь в альфа-спирали2.918 (100%)3.0, 3.3, 3.2
Asn123-Ser125 (Asn121-Ser123 для ЯМР)водородную связь боковых цепей в ядре белка3.00 (0%)5.3, 10.5, 6.75
Arg19-Glu271водородная связь в петле, выходящей на поверхность глобулы 2.71 (5.5%)3.4, 13.7, 6.85

Рисунок 3. Водородная связь между ARG247 и ASN243

Рисунок 4. Водородная связь между SER125 и ASN123

Рисунок 5. Водородная связь между ARG19 и GLU271

Из Таблицы 1 понятно, что водородные связи между атомами, обнаруженные в структуре РСА, сохраняется и в расшифрованной ЯМР и имеют более менее постоянную длину в разных моделях тогда, когда принадлежат стабильной вторичной структуре (альфе-спирале или бета-слою) и является связью между атомами остова, водородные связи боковых цепей в ядре глобулы, а в особенности на поверхности, обнаруженные в РСА почти никогда не обнаруживаются в структурах ЯМР, минимальное расстояние между атомами в этой предполагаемой связи в структуре ЯМР выше, чем в РСА, и разброс этих расстояний гораздо выше, чем в случае стабильных структур.


©Карань Анна, 2019