Практикум 3. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса.

Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Предсказание вторичной структуры тРНК (для тРНК 1qrt.pdb) путем поиска инвертированных повторов было осуществленно с программы einverted из пакета EMBOSS. Были найдены возможные комплементарные участки в последовательности исследуемой тРНК, которые потом я сравнила с выдачей find_pair.

Ссылки на соответсвующие файлы:

Описание, полученное с помощью find_pair

Описание, полученное с помощью einverted

C помощью алгоритма Зукера было получено предсказание вторичной структуры тРНК:

Рисунок 1. Вторичная структура тРНК, полученная с помощью ViennaRNA

В таблице 1 представлены данные, полученные в результате сравнения выдачи find_pair и выдачи einverted

Таблица 1. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1QRT.pdb.

Участок структуры	Позиции в структуре (по результатам find_pair)	Результаты предсказания с помощью einverted	Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель	5’-2-7-3’ 5’-66-71-3’	5’-1-7-3’ 5’-65-71-3’	5’-1-7-3’ 5’-65-71-3’
D-стебель	5’-10-12-3’ 5’-23-25-3’	-	5’-10-12-3’ 5’-22-24’3’
Антикодоновый стебель	5’-49-53-3’ 5’-61-65-3’	-	5’-48-52-3’ 5’-60-64-3’
T-стебель	5’-26-33-3’ 5’-37-44-3’	-	5’-26-30-3’ 5’-38-42-3’
Общее число канонических пар нуклеотидов	19	7	20

Задание 2

Упр.1 Для заданного мне комплекса (1KSX) были получены следующие множетсва:

· Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1)
· Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2)
· Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3)

Рисунок 3. Только ДНК в проволочной модели

Рисунок 4. Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1)

Рисунок 5. Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2)

Рисунок 6. Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3)

Скрипт Jmol для выполнения задания:

Скрипт Jmol

Упр.2 В рамках этого задания будем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными атомы углерода, фосфора и серы. Также назовем полярным контактом ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5Å. Аналогично, неполярным контактом будем считать пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5Å.

Скрипт Jmol для выполнения задания:

Скрипт Jmol

В таблице 2 представлены данные, полученные при дальнейшем изучении структуры

Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1KSX.pdb.

Контакты атомов белка с	Полярные	Неполярные	Всего
остатками 2'-дезоксирибозы	4	89	93
остатками фосфорной кислоты	74	96	170
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	0	59	59
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	0	2	2

Упр.3 Схема ДНК-белковых контактов nucplot

Рисунок 7. Выдача схемы о ДНК-белковых контактах командой nucplot

Упр.4 C помощью рисунка 7 были выбраны:

Аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК - F182

Аминокислотный остаток, наиболее важный для распознавания последовательности ДНК - F162, так как он контактирует непосредственно с азотистым основанием