Построение и анализ поверхности шаперона триггер-фактора
Для выполнения этого практикума я выбрала структуру шаперона триггер-фактора из организма Escherichia coli (PDB ID: 5OWI). Эта структура была расшифрована методом ЯМР и содержит 10 моделей.
На Рис. 1 изображена полная структура первой модели с помощью ленточной модели на фоне поверхности.
Далее для каждой из 10 моделей были вычислены площади молекулярной поверхности (MS) и поверхности, доступной растворителю (SAS). Для этого использовались следующие команды:
set all_states, on
split states 5owi
set dot_solvent, off #чтобы вычислить MS
get_area 5owi_000i #i = [1, 10]
set dot_solvent, on #чтобы вычислить SAS
get_area 5owi_000i #i = [1, 10]
Результаты расчетов представлены в файле.
На Рис. 2 и 3 показаны для каждой модели ЯМР значения площадей молекулярной и доступной растворителю поверхностей, соответственно. Можно заметить, что значения площадей обеих поверхностей различаются для разных моделей, причем диапазон колебаний площадей MS составляет около 300 квадратных ангстрем, тогда как значения площади SAS различаются на две тысячи. В абсолютном значении MS примерно в два раза больше SAS: 100000 квадратных ангстрем против 500000. Даже если просто визуально сравнить значения площадей MS и SAS для разных моделей, видно, что тенденции не совпадают: например, площадь MS для моделей 3 и 10 очень большая (Рис. 2), а SAS (Рис. 3) - минимальная из представленных.
Для более аккуратного сравнения распределений площадей MS и SAS по разным моделям ЯМР, я построила scatter-plot и добавила линию тренда (линейная регрессия), чтобы посмотреть, есть ли зависимость между ними (Рис. 4). Видно, что тренд не обозначился, и точки разбросаны слишком хаотично. Возможно, большое влияние оказывает модель 2, у которой очень большая SAS, и поэтому эта точка выбивается. Без нее получилась бы нисходящая зависимость, то есть с увеличением площади MS уменьшалась бы SAS, что интуитивно довольно сложно представить. Однако можно предположить, что это увеличение площади молекулярной поверхности происходит в области контакта двух цепей, где они не взаимодействуют с растворителем. Дополнительно я вычислила коэффициент корреляции между двумя наборами точек (значения площадей MS и SAS): корреляции нет (0.083, p-value = 0.8196).
Далее я построила поверхность контакта между цепями с помощью следующих команд:
select A, byres /5owi_0002/A/ and (/5owi_0002/B/ around 3.5)
select B, byres /5owi_0002/B/ and (/5owi_0002/A/ around 3.5)
show surface, A
show surface, B
set transparency, 0.4
Результат представлен на Рис. 5. Цепи А и В (показаны в области конакта разными цветами) контактируют довольно интересным образом: у каждой имеется длинный хвост, погружающийся в глобулу другой цепи. Также я разделила две цепи с помощью команды extract и снова построила поверхность контакта (Рис. 6). Из-за того, что поверхность контакта необычная, ее довольно трудно рассмотреть более внимательно, так что я особых различий в построении поверхностей не заметила.
