PDB коды: 5REM
(** примечание: первый прак пока не переделала, но тогда заметила такие связи (ошибки учла-картинки не переделывала пока что) )
РИС1. Исходя из Рис1., видно, что лиганд через 1 водородную связь взаимодействует с молекулой воды, а затем молекула воды может еще образовать одну водородную связь с азотом остатка thr26.
РИС2.Из рис2, можно заметить, что кислород может своими двумя неподеленными парами электронов одновременно образовывать непостоянные во времени 3 водородные связи.
Программа выдает 'No interactions found by PoseView interaction model. Try different options'. По ссылке https://www.playmolecule.com/PlexView/ не соединяет даже ков. св-зью лиганд и не видит его
1.Нужно заметить, Что выданные остаток не входит в какие либо вторичные структуры. Мутированная аминокислота находится на периферии и может контачить с внешней средой (то есть предположительно аминокислота может взаимодействовать с растворителем). В почти всех вариантах аминокислот с длинной боковой цепью есть ротамер, который “торчит” и может взаимодействовать с окружающим растворителем- не думаю что в данном случае это правильное расположение, тк наличие дополнительных пустот в белке и экспонированность наружу энергитически невыгодно (и по стабильности самой молекулы, и по синтезу). То есть у таких ак должна быть функциональная роль. Тем не менее у таких вариантов численно по strain и представленности могут быть нормальные числа (как в данном примере 16 rot to ARG 2.7%, strain=13.52,).
РИС3.
1.Значит нужно рассматривать взаимодействия с близлежащими ак. (TRP`5, TYR`52, TYR`94, ASP`3). ASP`3 ак может иметь водородные связи. Есть предположение, что именно она вступает во взаимодействие с мутированной ак, тк ее направление “внутрь” кармана кажется неестественным-эта ак по всей видимости уплотняет хвост к самой молекуле белка. Но ак с длинной боковой цепью не имеют такого ротамера, который бы доставал до взаимодействия с ASP`3, наверное в связи с направлением c alpha-betta связи. TYR`52, TYR`94 направлены друг к другу и не зря, они образуют водородные связи своими oh группами и еще возможно вступают в взаимодействие с растворителем. Где находятся водороды в этих oh группах сказать сложно. Но представленное на картинке расположение кажется наиболее “удобным” по углам (и неподеленная пара акцептора(52) в sp3 находится и водород донора(94) почти в плоскости кольца). Соответственно 94 ак еще является акцептором для воды.
РИС4.
Возможна еще такая ситуация
РИС5.Но здесь и пара акцептора в плоскости кольца, что для sp3 не удобно, и водород донора не в плоскости кольца. Соответственно 94 остаток выступает для воды донором водородной связи.
Кажется, что ак может вполне выступать донором водородной связи на пи-водородную связь с тир52. Можно рассмотреть ситуацию, где ак взаимодействует сразу как донор-акцептор на ак тир52 и как донор-акцептор тир94. Тогда удобно, что такие переключающиеся водородные связи делают одну и ту же ситуацию в нескольких реализациях - это выигрыш по энергии. Кажется сюда может подойти аспарагиновая кислота(аспарагин) или глутаминовая кислота(глутамин)(но слишком длинная цепь). Аспарагин хорошо подходит, потому что у него два водорода есть донорные (на пи-водородную на водородную с oh tyr52)+ tyr94 водородная связь. Среди ротамеров не обнаружено такой удачной ситуации, чтобы остаток вступал во взаимодействие и водородными связями тирозинов но при этом сохранялась “плоскость” самой группы. Такая ситуация представляется затруднительной, хоть и asp может вступать во взаимодействие с кольцом. to asp 7 strain=34.60, 1.6% все равно населенность маленькая, тк не соблюдается плоскость связи.
РИС6. TRP`5 способен вступать в пи-водородную связь как акцептор своим кольцом, водородную связь как донор NE1, и стеккинговые взаимодействия.
Как донор водородной он вряд ли выступает, тк требует прямого направления связи (акцептор прям напротив этого азота должен быть). Пи-водородная связь возможна- нужен перпендикулярно к кольцу стоящий донор на “кривой ножке”- то есть может быть гистидин (2 ротамер, 21.6% населенность, strain=22.77, удобно потому что т-стекинг и пи-водородная связь+ второй атом гистидина мб протонирован и может взаимодействовать с водой рис3). Такого ротамера этой ак который бы сделал паралельные пи стек с триптофаном и с тирозином-нет, но можно присмотреться и увидеть что перпендикулярное к триптофану кольцо будет в паралельном стек с тирозином. Хотя возможно такой стеккинг тоже был бы удобен.
РИС7.
РИС8.
РИС9.мб там еще один тирозин в т-стек, и в паралельном стеккинге с тир 52.
В рассмотренных случаях гистидин как ак которая находится в этом месте не правдоподобен потому что всего одна водородные (и пи водородная) связи+ стеккинг - низко по энергии, а гистидин при этом редкая ак как правило в организмах. Тирозин вообще на стеккинге может держаться и на водородных с кристаллизованных растворителем-не думаю что такие взаимодействия достаточно сильное по энергии.
Итог: Затруднительно сказать что за ак там подходит, наверное гистидин.
РИС10. Аргинин 95 находится в положении, когда пи-система перпендикулярна мут-остатку, то есть наврядли там образуются какие-то водородные связи - может быть аминокислота которую мы ищем, может образовывать соляной мостик: to AsP (rot 2 15.3% strain=39.30) rot1 60.9% strain=38.23 - имеет хорошую населенность (а там ротамеры похожи друг на друга (только группа имеет немного другой угол)) На картинке rot 1
РИС11. на картинке видно, что где-то рядом существует растворитель, к оторый возможно как то координируется асп. К тому же этот ротамер может подойти в связи с образованием солевого мостика с арг95. Электростатические взаимодействия могут удерживать группы вместе. К тому же, возможно образование не очень удобной водородной связи с серином 91. Она возможно тут слабая, из-за углов (асп-группа плоская) а в серине sp3 гибр - то есть неподеленные пары имеют зону определенного - но возможно с термической подвижностью самой молекулы белка связи могут перещелкиваться.
Если посмотреть на возможные взаимодействия с другими ак, можно заметить вблизи TRP`50 он вступает в водородную связь как донор с помощью атома NE1. Возможно, аминокислота имеет более длинную боковую цепь и вступает во взаимодействие с ароматической системой триптофана. к примеру там может быть лизин, своими водородами он может вступать в электростатические взаимодействия. Но удобного расположения с хорошей населенностью и при этом с strain маленьким - не удалось найти. Только вот так
РИС12
Далее можно предположить что там может быть to gln. rot 11 strain=17.90, 1.9%. тогда группой донором h связи NE2 ак может быть направлена к пи-системе образовывая пи-водородную связь. а кислородом с электронной парой к серину 94. Но подходящего ротамера среди 15 не было. Только так
РИС13
Но там группа плоская - а эти связи не плоские. можно повращать вокруг связи тогда получится вот так
РИС14
Здесь серин - донор водородной связи глутамин - акцептор OE1 атомом, но атомом NE2 он может стат донором водорода на пи-систему триптофана. К тому же в таком положении все связи плоские. Такого ротамера нет среди предложенных-видимо ак в таком положении не существует.