Комплексы ДНК-белок

Меню

На главную

Третий семестр

Задание 1.

Упр.1.1

С помощью программы einverted из пакета EMBOSS можно найти комплиментарные участки в нуклеотидной последовательности. С параметрами по умолчанию программа выдает пустой файл, поэтому надо было их изменить. Получилось найти только один стебель со значением minimum score treshold 0. Результат работы программы для тРНК с ID 1U0B представлен на рисунке 1.

Рис.1. Комплиментарные участки, которые нашел einverted. (В нуклеотидной последовательности РНК на месте тиминов были урацилы. einverted заменил их на тимины)

Упр.2.

Программа RNAfold из пакета Viena Rna Package реализует алгоритм Зукера. С использованием ее web версии ( ссылка )получена структура РНК, наиболее близкая к реальной. (Рис. 3 и 4)
В таблице 1 представлены результаты сравнения различных способов предсказания структуры тРНК. На рисунке 2 подписаны названия стеблей. (Из статьи Фаворовой О.О. ссылка )

Рис.2. Универсальная укладка полинуклеотиной цепи тРНК.

Рис.3. Результат работы RNAfold с minimum free energy (MFE).

Рис.4. Результат работы RNAfold с параметрами minimum free energy (MFE) and partition function. Красным покрашены нуклеотиды с вероятностью совпадения их расположения в структуре на рисунке и в реальной структуре близкой к 1.

Таблица 1. Сравнение предсказаний вторичной структуры find_pair, einverted и RNAfold.

Участок структуры Позиция в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-1-7-3'
5'-72-66-3'
7 пар
5'-1-8-3'
5'-70-63-3'
8/7 пар*
7/7
D-стебель 5'-10-12-3'
5'-25-23-3'
3 пар
- 0/3
Т-стебель 5'-49-53-3'
5'-65-61-3'
5 пар
- 4/5
Антикодоновый стебель 5'-38-43-3'
5'-32-26-3'
5 пар
- 5/5
Общее число канонических пар нуклеотидов 20 пар 8 пар 16 пар

*нумерация не совпадает, но это один и тот же стебель(судя по последовательности нуклеотидов), только восьмая пара состоит из двух нуклотидов других стеблей, где каждый из нуклеотидов восьмой пары связан с комплиментарным.

Задание 2

Упр.2.

В таблице 2 приведены количества различных контактов ДНК с белком. Полярными считаются атомы кислорода и азота, а неполярными - атомы углерода, фосфора и серы. Полярный контакт - ситуация, 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.

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

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 2 29 31
остатками фосфорной кислоты 35 41 76
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 16 53 69
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 11 11

Упр.3.

С помощью программы nucplot получено популярную схему(рис.5) ДНК-белковых контактов.(Вода из исходного pdb удалена.)

Рис.5. Схема ДНК-белковых контактов.

Упр.4.

Больше всего контактов с ДНК у четвертого метионина цепи D. (Рис.5.)
Для распознавания последовательности ДНК имеет наибольшую важность тот аминокислотный остаток, у которого есть связи с азотистыми основаниями. У девятого глутамина из А цепи есть водородная связь с аденином 18. (Рис.6.)

Рис.5. MET4:D с наибольшим количеством контактов с ДНК - шестью.

Рис.6. GLN9:C - наиболее важный аминокислотный остаток для разпознавания последовательности ДНК.


© Корзина Анастасия, 2015