Практикум 6. Взаимодействия. Субстратная специфичность
1. PoseView
Для работы был дан белок 5RHE. С помощью сервиса Poseview была получена карта взаимодействий белка с лигандом..png)
рис. 1 Диаграмма взаимодействий белка с лигандом.
В первом практикуме были найдено это взаимодействие с Gly143. Но также мной было найдено взаимодействие с еще одним остатком. Я думаю, что водородная связь между остовом Cys145 и лигандом может и не образовываться, так как расстояние довольно большое - 3.3 А. Но значение углов водородной связи хуже в случае с Gly143, чем в случае с Cys145.
Рис.2 Взаимодействия, найденные в практикуме 1.
Наверное, я бы не стала переделывать практикум 1, но была бы более уверенной в связи с Gly143.
2. PyMol mutagenesis
Было дано два PDB файла, в каждом из которых одна определенная аминокислота была заменена на Gly. Для первой структуры (0004) был мутрован остаток 6 в цепи С (пептидный лиганд для нашего антитела). Давайте посмотрим на окружение остатка (рис.3).
Рис.3 Оружение остатка 6. Желтым показана цепь С, розовым сам остаток (уже мутированый на аланин), зеленым в виде sticks окружение.
Вокруг много ароматики - Trp177, Phe99, Typ174, His162 и Phe234. Есть кислород остова от Gly96 и кислород остова от Ser97. Есть заряженный Asp226, скорее всего заряжен положительно His162. Кажется, что в кармане должно быть что-то положительно заряженное - положительный заряд будет координировать ароматические кольца, или должно быть что-то ароматическое, чтобы взаимодействовать посредством стекинга.
Попробуем лизин. Strain - 19.18. Возможно, образует пи-водородную связь в Tyr174, хотя смотрит не прямо в кольцо. Но в целом, лизин не выглядит координирующим фенилаланин сверху. Стоит поискать еще.
Рис.3 Лизин в кармане. Показан розовым
Посмотрев на лизин, было принято решение не брать аргинин в рассмотрение, а переходить сразу к ароматике.
Фенилаланин - strain 24.79 у выбранного ротамера. Если его немножко повернуть по связи N - CA, то между ним и Phe99 есть т-образный стекинг. Но других контактов нет.
Рис.4 Фенилаланин в кармане. Показан розовым
Попробуем триптофан. У выбранного ротамера strain 23.58. Его тоже можно немножко довернуть, и тогда будет стекинг с Trp177, и еще возможно будет стекинг с Tyr174, но он довольно сильно смещен в сторону.
Рис.5 Триптофан в кармане. Одно из возможных положений. Назовем его положением №1. Показан розовым
Но кажется, что его можно довернуть и в другую сторону для т-образного стекинга. А возможно как-то в таком положение осуществляется взаимодействие с Tyr-174.
Рис.6 Триптофан в кармане. Еще одной возможное положение - назовем его положением №2. Показан розовым.
Кажется, что триптофан хорошо вписался в положении №2. Можно было бы проверить гистидин, но карман довольно большой, а гистидин меньше, чем триптофан. Поэтому, оставим триптофан.
Вторая структура
Второй была структура - 0068, цепь P, остаток 4. Вокруг много ароматики - попробуем ту же логику, поищем что-то положительно заряженное, что может их координировать.
Рис.7 Окружение остатка 4, уже мутированного на аланин. Он показан розовым.
Первым возьмем аргинин.
Рис.8 Аргинин в кармане. Показан розовым.
Аргинин может образовать стекинг с Trp91. И может немножко подтянуть на себя Trp96 и Trp50. Нужно поискать еще.
Не изменяя привычному ходу событий, возьмем фенилаланин. Strain 10.50. Даже никуда не докручивая его, кажется, что он очень хорошо вписался. Скорее всего есть стекинг, пусть и очень слабый, между Tyr32 - подбираемый Phe - Trp50. Может быть есть какое-то подобие т-стекинга между нашим Phe и Trp91, но скорее нет, потому что подбираемый остаток расположен чуть левее ароматического кольца Trp91.
Рис.9 Фенилаланин в кармане. Показан розовым.
Проверим тирозин. Strain 11.49 у выбранного ротамера. Он также как и фенилаланин слабо взаимодействует посредством стекинга с Tyr32 и Trp50. Но главное, здесь у кислорода тирозина есть возможнсть образовать водородную связь с азотом Trp96. Немножко довернем тирозин по связи CA-CB от Trp96, чтобы водородная связь была подходящей длины.
Рис.10 Тирозин в кармане. Показан розовым.
Кажется, что тирозин хорошо подошел в данный карман.
Триптофан очень громоздкий для данного кармана. Гистидин оказывается маленьким и далеко от азота Trp96 для образования водородной связи. Таким образом остаток во втором случае - тирозин.
© Нестеренко Екатерина 2017-2020