Выбор структуры белка
Структура гистидин-содержащего белка-переносчика фосфора в системе фосфотрансферазы Bacillus subtilis (PDB ID 2FEP, разрешение 2.45 ангстрем) была выбрана для дальнейшего анализа, также проверено, что структура удовлетворяет следующим требованиям:
  • Сервис EDS (Electron Density Server) содержит информацию о выбранной структуре, что означает наличие в PDB не только модели структуры, а также экспериментальных данных- файл
    • структурных факторов.
  • Испольовался сервис PDBeFold для проверки подходящих структурных гомологов белка. Было получено 387 результатов поиска, из которых при ограничении поиска параметрами RMSD (Root Mean Square Deviation) от 0.8 до 3.0 ангстрем и Nalgn от 140 до 247 -50%-90% числа остатков 2FEP) подходят следующие структуры:1DRJ,4KMR,3BIL,3HUU,4RKQ,3QK7,3E61

    Структурные факторы

    Из базы данных PDB были загружены модель
    • структуры, файл mmCIF (macromolecular Crystallographic Information File) 2FEP и файл структурных факторов. Число атомов в модели, а также число отражений (reflections) были найдены следующим образом:
    grep -Eh ^ATOM\|^HETATM 2FEP.pdb | wc -l # 2885 = number of atoms
    grep -Eh ^ATOM\|^HETATM 2FEP.cif | wc -l # 2885 = number of atoms
    grep -Eh '[0-9]{3}' 2fep-sf.cif | wc -l # 13165 = number of reflections

    В файле 2fep-sf.cif присутствуют следующие данные для каждого отражения ( h, k, l- индексы рефлекса)
    ert


    Изображение электронной плотности
    Файл с картой электронной плотности для 2FEP был загружен с сайта EDS. Для визуализации структуры и электронной плотности была использована программа для визуализации молекулярных данных PyMol.
    Изображения электронной плотности вокруг полипептидной цепи (для уровней изолиний 1.0 , 1.5 и 2.0 на указанных расстояниях от выбранного множества – параметр carve) были получены с помощью команд
    bel

    Рис. 1 Level 1
    bel

    Рис. 2 Level 2
    bel

    Рис. 3 Level 3
    bel

    Рис. 4 Level 4
    Также были выбраны различные аминокилотные остатки, такие как Tyr76, Ser77, Glu78, His132 и построены изображения электронной плотности для 3 уровней подрезки ЭП. (рис 5, 6, 7)
    Код, с помощью которого были получены изображения электронной плотности вокруг аминокислотных остатков:

    load 2fep.pdb
    load 2fep.omap, 2fep_map
    hide all
    show sticks, all
    set stick_radius, 0.05
    select tyr, resi 76 and chain A
    show spheres, tyr
    set sphere_scale, 0.2, tyr
    isomesh map, 2fep_map, 0.5, tyr, carve=2.5
    color grey, map
    set mesh_width, 0.5
    center tyr
    zoom tyr
    bel

    Рис. 5 Электронная плотность для участка структуры Tyr76
    bel

    Рис. 6 Электронная плотность для участка структуры Ser77
    bel

    Рис. 7 Электронная плотность для участка структуры Glu78
    bel

    Рис. 8 Электронная плотность для участка структуры His132
    В итоге, можно увидеть положение боковых групп аминокислот по сгущениям ЭП, однако наблюдаются и несовпадения. Например, на уровне подрезки 2.5 у тирозина не видно положения бензольного кольца. Однако его видно на других уровнях подрезки, и, в целом, разрешения структуры достаточно для того, чтобы наблюдать отдельные атомы боковых радикалов на изображении карты электронной плотности.
    © Boskhomdzhieva Baina, 2015