На главную


Восстановление кристалла из PDB файла

1. Взаимодействия белка 5ikq с субъединицами из соседних ячеек

Для анализа использовался белок 5ikq (циклооксигеназа-2), разрешение 2,41А. Кристаллографические характеристики:
длины направляющих векторов: 120.5A, 134.0A, 179.4A;
углы между направляющими векторами 90, 90, 90:
кристаллографическая группа: I2 (объёмноцентрированная (дополнительный узел в центре ячейки));
число молекул в ячейке: 16.
Молекула белка представлена из двух цепей A и B.

Рисунок 1. Структура 5ikq. Цепь А покрашена зленым, цепь В - синим

Далее с помощью команды symexp программы PyMol была восстановлена структура кристалла. На рисунке 2 (вверху) показана единичная молекула относительно ячейки, а внизу - восттановленная структура кристалла. Видно, что молекула расположена внутри элементарной ячейки, что является каноническим и правильным отображением. Согласно восстановленной структуре исходная молекула взаимодействует с еще 5-ю, образуя гексамер из димеров.


Рисунок 2. Восстановление структуры кристалла. Сверху - исходная молекула в элементарной ячейке. Снизу - восстановленная структура кристалла, исходная молекула обозначена желтым.

Далее были подробнее визуализированы контакты между молекулами в кристалле. На рисунке 3 красным показана исходная молекула, желтым - восттановленные. Близко расположенные аминокислоты визуализированы sticks, раскраска по атомам.

Рисунок 3. Визуализация взаимодествий молекул в кристалле

Далее для одного контакта была проведена детальная визуализация взаимодействий. На рисунке 4 зеленым и синим покрашены атомы углеводов разных молекул, розовым и красным - атомы кислорода и азот соотевтсвенно. Видно, что полярные взаимодействия и водородные связи практически отуствуют. Молекулы сближены за счет гидрофобных взаимодействий. Таким образом можно заключить, что в природных условиях вероятнее всего молекула этого белка существует в виде димера, а полученный гексамер из димеров в кристалле является результатом in vitro манипуляций.

Рисунок 4. Подробная визуализация одного контакта

2. Cтранное расположение белковых цепей в структуре ДНК-белкового комплекса 3hdd

На рисунке 5 показана визуализация комплекса 3hdd. Видно, что с одной стороны ДНК есть странная белковая цепь (красный указатель).

Рисунок 5. Визуализация комплекса 3hdd

Для объяснения странности была восстановлена структура кристалла и подробно визуализировано взаиможействия между разными молекулами в кристалле. Из рисунка 6 видно, что данная странность объясняется взаимодействим исходной молекулами с соседними молекулами в кристалле, вызванное манипуляциями in vitro при получении кристалла. Из поулченных результатов можно сделать вывод, что при визуализации молекул всегда нужно помнить, что это данные in vitro эксперимента и проверять, какие взаимодействия и конформации в структуре нативные, а какие - вызваны процессом кристаллизации образца.




Рисунок 6. Подробная визуализация контактов между соседними молекулам в кристалле