Анализ электронной плотности

Для того, чтобы понять, как выглядит белок, я построил его изображения с помощью программы PyMol.

Рисунок 1, 2. Общий вид цепи A белка AhpE (схематичное изображение и вид "скелета" (backbone)).

Далее я построил изображение электронной плотности для остова цепи A при различных значениях уровня электронной плотности (измеряется в среднеквадратических отклонениях σ), по которому строится поверхность.

Общий вид команды:
isomesh new_surface, 5id2_map, [sigma], chain A, 2.5, carve=2

Рисунок 3, 4, 5, 6. Общий вид электронной плотности для остова цепи A белка AhpE при уровнях (в σ) = 0.1, 1, 2 и 3, соответственно.

Уже на уровне 1σ начинают пропадать отдельные участки остова с N-конца белка. При уровне 2σ пропадают участки остова лабильных петлель, экспонированных наружу, при уровне 3σ остов этих частей пропадает целиком. Вероятнее всего, это связано с тем, что в кристалле эти участки наиболее подвижны и не оказывают значимого влияния на структуру кристалла.

Анализ отдельных аминокислот белка

Я выбрал 4 аминокислоты для иллюстрации: Trp95, Pro96, Ile113 и Phe129, так как они показались мне наиболее интересными. Были изображены срезы электронной плотности на уровнях 0.5σ, σ, 1.5σ, 2σ, 2.5σ и 3σ, раскрашены от синего (0.5σ) к красному (3σ).

Рисунок 7, 8, 9, 10. Вид функции электронной плотности при срезах от 0.5σ до 3σ для аминокислот Trp95, Pro96, Ile113 и Phe129 белка AhpE, соответственно.

На мой взгляд, квазиэкспериментальная функция электронной плотности неплохо согласуется с расположением остатков в трехмерной структуре белка. Тем не менее, у некоторых остатков (как Ile133) определенные атомы визуально "вылезают" за электронную плотность — это означает, что остаток не получилось качественно вписать. У некоторых других остатков (как Trp95) "проседает" электронная плотность атомов углеродной цепи, соединяющей массивную часть бокового радикала с остовом белка — это также может указывать на плохую реконструкцию этих участков.

В целом качество структуры достаточно хорошее; особенностей, похожих на указанные выше, нашлось немного.