PDB коды: 2KLB 3FNI
название белка: diflavin flavoprotein A3 from Nostoc sp. PCC 7120
Разрешение РСА: 2.30 А
Число моделей ЯМР: Conformers Calculated: 140, Conformers Submitted: 20
РИС1.
РИС2.
РИС3.Исходя из рис1,2 видно что наибольшее расхождение в структурах получено, когда полипептид не образует вторичных структур. Это кажется понятным, ведь при расчете положения остатков в пространстве при получении моделей ЯМР будет большое расхождение именно в незакрепленных вторичными структурами частях. Закрепленная водородными связями вторичная структура меньше может прокручиваться и изменить углы между атомами. Можно заметить, что вторичные структуры имеют разную длину в структурах полученных разными способами, но на глаз они почти одинаково ориентированы в пространстве.
РИС4.Как видно на картинке, ямр отображает водороды, а в данном случае РСА-нет из-за низкого разрешения. РСА- метод в таком разрешении не подходит для анализа расположения водородов , тк у водорода всего один эл-н. ЯМР при этом дает правдоподобную картинку, тк основан на другом физ-ком явлении. При этом структура полученная ЯМР не содержит никакой воды. В случае РСА -понятно, что не вся вода, добавленная в запись попала туда случайным образом. То есть если молекула присутствует в большинстве ячеек кристала, то она скорее всего отобразится. В данном случае, структура не соержит альт-локов, но если бы они были, то оно бы отобразились (возможно имея какой-то биологический смысл) именно методом РСА. При детальном рассмотрении, видно, что ак находящиеся на окраинах ориентированы по разному.
РИС5. если детально всматриваться, то можно заметить что розовая структура полученная xray имеет более протяженные “пласты” в бета складчатости. На картинке показано, что из-за другой ориентации ак получилось так, что ак phe 88 и met 59 не образовали связи(желтым отображен ЯМР 2KLB), возможно поэтому, бета складчатость продлилась меньше, чем в x-ray структуре(отображено розовым x-ray 3FNI) (там водородной связью объединены ак mse64 phe93 - они по последовательности соответствуют phe 88 и met 59 в ямр). Здесь и далее: последовательности сдвинуты друг относительно друга на 5 ак, поэтому номера могут не совпадать.
РИС6. Разница в последовательностях была: у структуры РСА в конце не хватало 3 гистидинов, а в структуре ЯМР в начале не хватало 4 ак. Были взяты соответствующие срезы. В зависимости RMSF от B-factor не видно явно вделяющегося тренда, но если присмотреться, то можно увидеть положительную зависимость этих величин. Наблюдаемый эффект закономерен, ведь если остаток подвижен - то и при проведении ЯМР эксперимента это место будет давать противоречивый сигнал.
Таблица1. Восстановление функции по коэффициентам ряда Фурье.
| № | описания атомов | Расстояние в РСА(А) | мин расстояние в ЯМР(А) | макс расстояние в ЯМР(А) | ср. расстояние ЯМР(А) | Процент Н-bonds | Описание положения |
| 1 | resname THR resnum 90 and name OG1,resname ASP resnum 95 and name OD1 | 2,4 | 10,088 | 18,013 | 14,002 | 0 | Находится на поверхности белка не включены во вторичные структуры |
| 2 | resname GLY resnum 86 and name N,resname LEV resnum 55 and name O | 2,9 | 2,713 | 3,104 | 2,80395 | 100 | Находится внутри глобулы в самом центре, соединяет бэкбон уложенные в бета-лист. Принадлежит к остову. |
| 3 | resname LYS resnum 26 and name NZ, resname GLU resnum 132 and name OE2 | 2,6 | 7,039 | 16,172 | 10,4134 | 0 | Находятся вблизи поверхности соединяет между собой две альфа спирали. |
РИС8.
РИС9.
Выводы на Рис8(Х-ray) и Рис9(ЯМР) на примере первого сайта видно, как сильно разошлись в пространстве вторичные структуры. В первых заданиях практикума, такие перестройки "на глаз"определить было невозможно. Во всех предложенных структурах ЯМР- нет ни одной, которая бы обозначила бы эту водородную связь. Такие сильные различия в структурах, из-за того, что эти ак не были включены во вторичные структуры и находились на поверхности.
РИС10.
РИС11.
На Рис10(РСА) и Рис11(ЯМР) изображены остатки, которые были выбраны специально в центре молекулы и входящие во вторичную структуру. Исходя из чисел, посчитанных в таблице, можно сказать, что эта связь предсказывается во всех отобранных структурах ЯМР. Жесткость вторичных структур даже по соображениям геометрии не позволляет сильно изменять расстояния или углы, при расчете структур ЯМР. Отсюда наверное такая точность предсказания.
РИС12.
РИС13.
На Рис12(РСА) и Рис13(ЯМР) изображены остатки, которые находятся на окрайне глобулы но входят во вторичные структуры. Рассчитанная "усредненная" структура ЯМР (изображенная на картинке) отличается по расположению альфа спиралей, усредненная модель менее компактная, чем полученная РСА. Альфа спирали находятся дальше, значит и связь между двумя альфа-спиралями не образуется.