Совмещение структур

Меню

На главную

Седьмой семестр

В одном из предыдущих практикумов был выбран белок ферредоксин.
PDB ID: 5aui
C помощью PDBeFold были найдены его гомологи, выбраны 3 (PDB IDs: 1a70, 1xlp, 2mje) и по их структурам построено множественное выравнивание с моим белком. На рисунке 1 представлено совмещение структур гомологов ферредоксина. Последовальности этих белков также были выравнены с помощью Muscle. На рисунках 2-3 представлены полученные выравнивания.

Рис.1. Совмещение структур гомологов ферредоксина.


Рис.2. Выравнивание гомологов ферредоксина, построенное по структурам .

Рис.3. Выравнивание гомологов ферредоксина, построенное Muscle.

Выравнивание, построенное Muscle, на первый взгляд кажется более успешным, потому содержит больше консервативных колонок. Несовпадающие консервативные колонки между выравниваниями были проверены. Колонка №13 (Muscle) содержит все глицины, но в выравнивании по структуре видно, что эти глицины не расположены в одинаковых позициях. GLY 12 из гомолога с PDB ID 1a70 не находится рядом с остальными глицинами (Рис.4). Колонка №66 (Muscle) не является консервативной, тогда как в структуре валины или лейцины всех гомологов находятся рядом и занимают одну позицию в выравнивании по структуре (Рис.5). Таким образом, структурное выравние лучше, потому в правильных позициях отражает сходство между белками.

Рис.4. Пример несоответствия выравниваний по структуре и по последовательности. Консервативная колонка №13 (Muscle) не выровнена по структуре.

Рис.5. Пример несоответствия выравниваний по структуре и по последовательности. Неконсервативная колонка №66 (Muscle) выровнена по структуре.


Рис.6. Бета-лист из альфа-цепи T-клеточного рецептора. Консервативный цистеин в позиции 139.

Рис.7. Бета-листы из бета-цепи T-клеточного рецептора. Верхний бета-лист соответствует листу из альфа-цепочки. Консервативный цистеин в позиции 148.

Были выбраны два домена с разных цепей константного домена T-клеточного рецептора. PDB ID: 1bd2.
Координаты выбранных доменов:
d:118-203
e:119-247
С помощью сервиса SheeP были построены карты бета-листов (Рис.6-7). Лист из альфа-цепочки (цепь d) соответствует верхнему листу из бета-цепочки (цепь e). Консервативный цистеин в альфа-цепи №139 и в бета-цепи №148.
Далее было построено выравнивание структур по этому цистеину. Также для выравнивания были использованы остатки перед и после этих цистеинов, потому что они тоже консервативны. Остатки, спаренные с цистеинами неконсервативные, (а функция pair_fit требует одинакового количества атомов,) поэтому для выравнивания были использованы только их остовные углероды CA.
Команда в PyMOL для построения выравнивания:

select D1, chain D and resi 138-140 or chain D and resi 127+180+160 and name CA
select E1, chain E and resi 147-149 or chain E and resi 130+195+175 and name CA
pair_fit E2, D2

Файл с выравниванием.

Домены хорошо выравниваются в районе бета-листов с консервативными цистеинами, но при этом другие структуры не совпадают (Рис.8). Например, один из бета-тяжей бета-цепи в выровненных бета-листах, соответствует петле в альфа-цепи. Таким образом, можно сделать вывод, что топология доменов различна.

Рис.8. Выравнивание структур доменов с разных цепей T-клеточного рецептора. Желтым выелена альфа-цепь, розовым - бета-цепь. Участки, по которым строилось выравнивание, выделены фиолетовым на альфа-цепи и оранжевым на бета-цепи.


© Корзина Анастасия, 2017