Комплексы ДНК-белок

Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

Мы научились предсказывать структуру тРНК 2FMT тремя способами:
1) С помощью програмы find_pairs из предыдущего практикума
2) Программой einverted из пакета EMBOSS
3) RNAfold из пакета Viena Rna Package, реализующей алгоритм Зукера

(6[5]/7)
5'- 2  - 7  - 3'
5'- 71 - 66 - 3'

(6/7)
 2 gcgggg 7 
   ||||||   
72 cgcccc 67

           
(4/4)           
5'- 10 - 13 - 3'
5'- 22 - 25 - 3'

           
(5/5)           
5'- 49 - 53 - 3'
5'- 61 - 65 - 3'

           
(5/5)           
5'- 39 - 43 - 3'
5'- 27 - 31 - 3'

Наиболее полные результаты мы получаем при работе программ find_pairs и RNAfold.
Программа einverted дает неполные данные по структуре рассматриваемой нами тРНК (был найден только один стебль
При изменении параметров Minimum score threshold до 5 (а после и штрафа за гэпы - до 2), появилось еще два стебля, но
С достаточно плохими значениями e-value

Наилучшая структура, предсказанная алгоритмом Зукера [№ 3]

Структура тРНК

Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре

Упражнение 1

Со скриптом можно ознакомиться, перейдя по ссылке

Упражнение 2

Со скриптом можно ознакомиться, перейдя по ссылке
Таблица. Контакты разного типа в комплексе 1DC1.pdb

Из таблицы мы видим, что наибольшее число связей между ДНК в рассматриваемой нами молекуле
осуществляется за счет взаимодействия углеродных атомов дезоксирибозы с неполярными атомами
аминокислотных остатков белковой мелекулы (70); вероятно, таким образом может формироваться
некоторое подобие гидрофобного кармана
Большое количество взаимодействий в системе ДНК-белок обеспечивается остатками фосфорной кислоты (34)
Наименьший вклад по числу связей вносят взаимодействия полярных атомов азотистых оснований большой и малой
бороздок исследуемой ДНК с полярными атомами белка (7 и 8 соответственно)
В целом, гидрофобных взаимодействий количественно больше

Упражнение 3

Из файла 1dc1.pdb были убраны молекулы HOH, чтобы "облегчить" картину восприятия, после чего была запущена программа nucplot, результирующий файл .ps которой был переконвертирован в .jpg с помощью GSview

Упражнение 4

Аминокислотным остатком, который связан наибольшим числом водородных связей с молекулой ДНК оказался
Lys81 A (данные по количеству связей можно получить из еще одного результирующего файла
программы nucplot - в формате .bond)
Данные по найденному аминокислотному остатку:
Donor Acceptor Distance
LYS A 81 NZ A W 8 N7 2.99
LYS A 81 NZ G W 9 O6 2.84
Если говорить о категории "Non Bonded Contacts", то это His253 B HIS B 253 CE1 C W 6 C4 3.12
HIS B 253 CE1 C W 6 C5 2.91
HIS B 253 CE1 C W 6 C6 3.29
HIS B 253 NE2 C W 6 C6 3.33
HIS B 253 NE2 G W 7 N7 3.03
HIS B 253 CE1 G W 7 O6 3.12

Если обратить внимание на схему упражнения 3, то можно заметить, что некоторые остатки помечены знаком *,
который говорит о томЮ что аминокислотный остаток встречается в схеме неоднократно (соответственно,
образует несколько связей с молекулой ДНК).
Сопоставим данные из схемы, файла .bond и структуры в JMol.
Lys81:A связывается с азотистыми основаниями (не просто с остовом, причем длины связей сравнительно небольшие
(2.84 - с гуанином и 2.99 - с аденином), что дает возможность предполагать устойчивое взаимодействие.

His253:B также связывается с азотистыми основаниями, причем, согласно файлу с характеристикой связей (выдача
уже знакомой нам nucplot), возможна некоторая стабилизация связи с гуанином за счет взаимодействия ароматических
систем цитозина и гистидина

В отличие от упомянутых ранее аминокислотных остатков, Asp246:B осуществляет связь с остовными атомами.

Таким образом, предполагаемые наиболее важные остатки - Lys81:A, His253:B, Asp246:B

© Беляева Юлия, 2018