Поиск гидрофобных кластеров в структуре белка иммунофилина
Для выполнения этого задания мне пришлось изменить своей вирусной тимидилатсинтазе, потому что у нее только один домен. Сначала я грустила и скучала, потом очень долго думала, перебрала кучу кандидатур, но никто не оказывался мне по душе: белки были все кто слишком маленький, кто слишком большой, и у всех домены какие-то неочевидные. Но потом произошло настоящее новогоднее чудо. Мне пришло в голову поискать "multi-domain protein" на сайте PDB. И там я встретила Его. Иммунофилин (PDB ID: 2IF4). Из Arabidopsis thaliana. Такой приятный, небольшой, незатейливый, но зато с четко разделяющимися двумя доменами. Это не только может подтвердить Pfam, но в этом еще и можно убедиться своими собственными глазами на Рис. 1 (слева), где иммунофилин так похож на льва из Страдающего Средневековья (Рис. 1 справа).(Upd: о двух доменах написано прямо на странице PDB - "Fragment: FKBP-type domain and TPR domain, residues 1-339"; этот белочек заякорен в мембране, но в этой структуре представлены только домены, обращенные к цитоплазме).
Но вспомним, что собрались мы здесь ради поиска гидрофобных кластеров с помощью сервиса CluD. Запуск с параметрами по умолчанию дает восемь кластеров (Рис. 2 слева), из которых три содержат больше 10 атомов (показаны НЕ синим цветом на Рис. 2). На Рис. 2 справа хорошо видно, что желтый кластер лежит снаружи от бета-листа, а красный - внутри.
Однако по легенде должно быть два больших кластера, так как у нас два домена. Пробуем пошевелить параметры. Если изменить расстояние на 5.7 ангстрем, то получаем 5 кластеров, из которых только два превышают 10 атомов: красный и зеленый на Рис. 3. Красный кластер поглотил желтый кластер с Рис. 2, и такой результат наиболее близок к имеющейся доменной структуре. Дальнейшее увеличение расстояния приведет к слиянию двух больших кластеров в один, что уже не имеет биологического смысла.
Поиск гидрофобных кластеров на интерфейсе двух белковых цепочек
В этом задании мне удалось вернуться к своей любимой флавин-зависимой тимидилатсинтазе ThyX из вируса Paramecium bursaria Chlorella virus 1 (PDB ID: 2CFA), так как ее асимметрическая единица представляет собой димер. Поиск гидрофобных кластеров между цепями в димере тимидилатсинтазы очень важен для понимания картины взаимодействий в этом белке, ведь ранее были рассмотрены только контакты при образовании тетрамера. Итак, запуск CluD с параметрами по умолчанию дал 6 кластеров, 3 из которых содержат более 10 атомов и изображены на Рис. 4. Красный и зеленый кластеры симметричные, они образованы альфа-спиралью одной цепи и бета-листом другой. Фиолетовый кластер непарный, он образован альфа-спиралью и бета-листом от каждой из цепей. В целом, полученные кластеры не противоречат знаниям об устройстве белков: регулярные структуры вообще в принципе более склонны содержать гидрофобные остатки, чем свободные петли (стоит только вспомнить трансмембранные спирали). А бета-листы часто устроены таким образом, что у них целая поверхность листа гидрофобная, что мы и видим.P.S. Как же хорошо сдать физику белка! Жизнь и мозг будто бы наполнились смыслом!
