Содержание PDB-файла

Практикум №6

Пример атомов с Occupancy ≠ 1

Если структура белка содержит остатки, склонные в нативной форме находиться в разных конформациях, то они также могут закристаллизоваться в нескольких различных формах. Каждый из вариантов остатка отмечается отдельным набором атомов и помечается altercode.

Такой эффект в основном присущ структурам с высоким разрешением.

Ниже приведены строки PDB-файла записи 5ID2 для остатка GLN 51.

ATOM    405  N   GLN A  51      23.111  39.875 -40.745  1.00 30.52           N  
ANISOU  405  N   GLN A  51     3802   3913   3880    -58    561   -138       N  
ATOM    406  CA AGLN A  51      22.029  40.836 -40.999  0.51 31.18           C  
ANISOU  406  CA AGLN A  51     3917   3993   3938    -22    574   -116       C  
ATOM    407  CA BGLN A  51      22.018  40.829 -41.003  0.49 30.92           C  
ANISOU  407  CA BGLN A  51     3884   3960   3904    -22    574   -116       C  
ATOM    408  C   GLN A  51      21.584  41.506 -39.710  1.00 30.78           C  
ANISOU  408  C   GLN A  51     3848   3911   3933    -78    563   -130       C  
ATOM    409  O   GLN A  51      21.308  42.700 -39.690  1.00 32.00           O  
ANISOU  409  O   GLN A  51     4021   4035   4102    -70    606   -103       O  
ATOM    410  CB AGLN A  51      20.826  40.165 -41.630  0.51 31.80           C  
ANISOU  410  CB AGLN A  51     4014   4120   3948     33    517   -136       C  
ATOM    411  CB BGLN A  51      20.800  40.200 -41.711  0.49 31.20           C  
ANISOU  411  CB BGLN A  51     3940   4045   3868     38    519   -134       C  
ATOM    412  CG AGLN A  51      20.918  39.933 -43.122  0.51 33.18           C  
ANISOU  412  CG AGLN A  51     4220   4331   4055    118    534   -118       C  
ATOM    413  CG BGLN A  51      19.881  39.305 -40.893  0.49 31.23           C  
ANISOU  413  CG BGLN A  51     3917   4067   3878      6    437   -182       C  
ATOM    414  CD AGLN A  51      19.803  39.030 -43.643  0.51 34.20           C  
ANISOU  414  CD AGLN A  51     4353   4511   4127    167    457   -162       C  
ATOM    415  CD BGLN A  51      18.743  38.694 -41.709  0.49 31.69           C  
ANISOU  415  CD BGLN A  51     3987   4171   3880     66    384   -207       C  
ATOM    416  OE1AGLN A  51      18.646  39.223 -43.288  0.51 34.52           O  
ANISOU  416  OE1AGLN A  51     4392   4559   4163    166    420   -177       O  
ATOM    417  OE1BGLN A  51      18.680  38.853 -42.932  0.49 32.29           O  
ANISOU  417  OE1BGLN A  51     4095   4274   3899    141    400   -193       O  
ATOM    418  NE2AGLN A  51      20.137  38.056 -44.495  0.51 35.11           N  
ANISOU  418  NE2AGLN A  51     4471   4661   4204    210    433   -186       N  
ATOM    419  NE2BGLN A  51      17.845  37.973 -41.031  0.49 31.29           N  
ANISOU  419  NE2BGLN A  51     3909   4131   3848     39    319   -244       N  

Примеры нерасшифрованных аминокислотных остатков

В некоторых случаях определенные аминокислотные остатки в кристалле остаются чрезмерно подвижными и их положение не удается идентифицировать с помощью рентгеноструктурного анализа. Такие остатки перечисляются в PDB-файле в разделе MISSING RESIDUES.

Ниже приведены нерасшифрованные остатки PDB-файла записи 5ID2.

REMARK 465                                                                      
REMARK 465 MISSING RESIDUES                                                     
REMARK 465 THE FOLLOWING RESIDUES WERE NOT LOCATED IN THE                       
REMARK 465 EXPERIMENT. (M=MODEL NUMBER; RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN               
REMARK 465 IDENTIFIER; SSSEQ=SEQUENCE NUMBER; I=INSERTION CODE.)                
REMARK 465                                                                      
REMARK 465   M RES C SSSEQI                                                     
REMARK 465     MET A   -10                                                      
REMARK 465     LYS A    -9                                                      
REMARK 465     HIS A    -8                                                      
REMARK 465     HIS A    -7                                                      
REMARK 465     HIS A    -6                                                      
REMARK 465     HIS A    -5                                                      
REMARK 465     HIS A    -4                                                      
REMARK 465     HIS A    -3                                                      
REMARK 465     PRO A    -2                                                      
REMARK 465     MET A    -1                                                      
REMARK 465     MET B   -10                                                      
REMARK 465     LYS B    -9                                                      
REMARK 465     HIS B    -8                                                      
REMARK 465     HIS B    -7                                                      
REMARK 465     HIS B    -6                                                      
REMARK 465     HIS B    -5                                                      
REMARK 465     HIS B    -4                                                      
REMARK 465     MET C   -10                                                      
REMARK 465     LYS C    -9                                                      
REMARK 465     HIS C    -8                                                      
REMARK 465     HIS C    -7                                                      
REMARK 465     HIS C    -6                                                      
REMARK 465     HIS C    -5                                                      
REMARK 465     HIS C    -4                                                      
REMARK 465     MET D   -10                                                      
REMARK 465     LYS D    -9                                                      
REMARK 465     HIS D    -8                                                      
REMARK 465     HIS D    -7                                                      
REMARK 465     HIS D    -6                                                      
REMARK 465     HIS D    -5                                                      
REMARK 465     HIS D    -4                                                      
REMARK 465     HIS D    -3                                                      
REMARK 465     PRO D    -2                                                      

Как мы видим, нерасшифрованными оказались остатки в N-концевом 6-His-тэге, который, очевидно, был использован для выделения белка. Вероятно, нерасшифрованными они остались из-за их чрезмерной подвижности.

Отличия от референсной последовательности

Как мы уже выяснили, рассматриваемый нами белок отличается от референсной последовательности в UniProt наличием тэга для выделения аффинной хроматографией. Отличия последовательности кристаллизованного белка от референсной указываются в полях SEQADV.

Ниже приводится отличия записи PDB с ID 5ID2 от референса для цепи A (другие цепи полностью идентичны):

DBREF  5ID2 A    1   153  UNP    P9WIE3   Y2238_MYCTU      1    153             
SEQADV 5ID2 MET A  -10  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 LYS A   -9  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -8  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -7  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -6  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -5  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -4  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 HIS A   -3  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 PRO A   -2  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 MET A   -1  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 
SEQADV 5ID2 VAL A    0  UNP  P9WIE3              EXPRESSION TAG                 

Предельные B-факторы

В-фактор - это рассчитанное для каждого атома число, которое характеризует, насколько качественно данный атом вписывается в полученную электронную плотность. Чем ниже это число, тем стабильнее поведение этого атома в структуре (и более точно можно представить его координаты).

Ниже показан аминокислотный остаток с одним из наиболее низких средних B-факторов в PDB-файле записи 5ID2:

ATOM   4275  N   ILE D  69      55.313  39.402 -15.052  1.00 17.14           N  
ANISOU 4275  N   ILE D  69     1900   2368   2244   -249     83     38       N  
ATOM   4276  CA  ILE D  69      55.161  40.580 -14.205  1.00 16.97           C  
ANISOU 4276  CA  ILE D  69     1875   2335   2235   -260     88     24       C  
ATOM   4277  C   ILE D  69      54.751  41.795 -15.013  1.00 17.13           C  
ANISOU 4277  C   ILE D  69     1891   2334   2280   -257     80     28       C  
ATOM   4278  O   ILE D  69      55.370  42.110 -16.028  1.00 17.24           O  
ANISOU 4278  O   ILE D  69     1907   2350   2292   -253     72     48       O  
ATOM   4279  CB  ILE D  69      56.477  40.925 -13.464  1.00 17.02           C  
ANISOU 4279  CB  ILE D  69     1884   2356   2227   -273     88     25       C  
ATOM   4280  CG1 ILE D  69      56.988  39.724 -12.651  1.00 16.95           C  
ANISOU 4280  CG1 ILE D  69     1878   2370   2190   -272     94     27       C  
ATOM   4281  CG2 ILE D  69      56.274  42.119 -12.539  1.00 17.16           C  
ANISOU 4281  CG2 ILE D  69     1903   2359   2258   -284     90      3       C  
ATOM   4282  CD1 ILE D  69      58.362  39.923 -12.037  1.00 17.07           C  
ANISOU 4282  CD1 ILE D  69     1891   2403   2189   -283     87     31       C  

Как будет показано в практикуме 8 (определение вторичной структуры белка), этот остаток входит в один из наиболее устойчивых β-листов в белке.

Далее показан аминокислотный остаток с одним из наиболее высоких средних B-факторов в PDB-файле записи 5ID2:

ATOM   3720  N   MET D  -1      68.636  53.529 -14.378  1.00 74.48           N  
ANISOU 3720  N   MET D  -1     8912   9388   9996   -582     -9    149       N  
ATOM   3721  CA  MET D  -1      68.285  54.049 -15.733  1.00 75.12           C  
ANISOU 3721  CA  MET D  -1     8996   9443  10103   -567     29    205       C  
ATOM   3722  C   MET D  -1      68.478  53.006 -16.838  1.00 70.02           C  
ANISOU 3722  C   MET D  -1     8345   8845   9412   -533     62    261       C  
ATOM   3723  O   MET D  -1      67.893  53.132 -17.914  1.00 71.30           O  
ANISOU 3723  O   MET D  -1     8524   9000   9565   -507     92    300       O  
ATOM   3724  CB  MET D  -1      69.105  55.304 -16.066  1.00 79.75           C  
ANISOU 3724  CB  MET D  -1     9546   9977  10777   -604     32    235       C  
ATOM   3725  CG  MET D  -1      68.848  56.501 -15.159  1.00 83.62           C  
ANISOU 3725  CG  MET D  -1    10043  10405  11320   -636      2    180       C  
ATOM   3726  SD  MET D  -1      67.200  57.215 -15.360  1.00 88.27           S  
ANISOU 3726  SD  MET D  -1    10683  10949  11906   -609     16    162       S  
ATOM   3727  CE  MET D  -1      67.354  58.037 -16.946  1.00 86.55           C  
ANISOU 3727  CE  MET D  -1    10448  10692  11743   -603     60    250       C  

Как мы можем видеть, этот остаток был добавлен для выделения белка на колонке и не несет функциональной роли, а свободно "болтается" около свернувшейся глобулы белка.


© Arsenii Loginovskii, 2016-2020
Лого ФББ