На главную страницу третьего семестра tRNA structure

Структура тРНК.

В PDB банке, на сайте http://www.rcsb.org был найден файл 1ml5.pdb, содержащий информацию о структуре рибосомальной терминационном комплексе с освобождающим фактором 2 в организме E. coli. В нем приведены структры рибосомальны белков и РНК а ткаже фенилаланиновая тРНК (цепь: В, ID: 4)
Последовательность фенилаланиновой тРНК:

    G   C   G   G   A   U   U   U   A 2MG   C   U   C          
    A   G H2U H2U   G   G   G   A   G   A   G   C M2G          
    C   C   A   G   A OMC   U OMG   A   A  YG   A PSU          
  5MC   U   G   G   A   G 7MG   U   C 5MC   U   G   U          
    G 5MU PSU   C   G 1MA   U   C   C   A   C   A   G          
    A   A   U   U   C   G   C   A   C   C   A

Имеется только одно модифицированное основание: YG - вибутозин (wybotosine). Нумерация атомов идет с 1884 по 3535, нет ни пропусков, ни вставок.

В данной структре всего 3 спирали. Первая состоит из нуклеотидов (в скобках комплементарные позиции) с 2 по 7 (71-66) и с 49 по 55 (65-61, 58, 18) позиции, соответсвенно имеетдлину 13 нуклеотидов. Вторая спираль - с 38 по 44 (32-26) и с 10 по 15 (25-22, 8, 48) позиции, следовательноее длина также 13 нуклеотдов. Далее 19 атом (56) возможно не входит в состав спирали. Последняя спираль состоит всего из 3 нуклеотидов с позциями 34-36 (13-11 цепи С).
Разметка спиралей цветом (красным - первая спираль, зеленым- вторая спираль, голубым - третья спираль):

    G   C   G   G   A   U   U   U   A 2MG   C   U   C          
    A   G H2U H2U   G   G   G   A   G   A   G   C M2G          
    C   C   A   G   A OMC   U OMG   A   A  YG   A PSU          
  5MC   U   G   G   A   G 7MG   U   C 5MC   U   G   U          
    G 5MU PSU   C   G 1MA   U   C   C   A   C   A   G          
    A   A   U   U   C   G   C   A   C   C   A

Затем, при помощи программы RasMol была получена 3D модель этой тРНК. На рисунке отмечены цветами (аналогичными предыдущему заданию) спирали. Ниже приводятся использованные команды.

select all
backbone 60
wireframe off
restrict *B
define helix1 2-7:B, 66-71:B, 49-55:B 58:B, 18:B, 61-65:B
select helix1
color red
define helix2 8:B, 10-15:B, 22-32:B, 38-44:B, 48:B
select helix2
color green
define helix3 34-36:B
select helix3
color blue
select atomno=3514
label 76
select atomno=1885
label 1

Для проверки была использованна программа einverted. Эта программа ищет потенциальнно двуспиральные участки, делает вырвнивание. Некоторые результаты были получены при устоновлении минимального порогового веса равным 24:

rna: Score 24: 8/8 (100%) matches, 0 gaps
       2 atcccccg 9       
         ||||||||
     123 tagggggc 116

Далее следовало получить предсказание вторичной структуры этой тРНК при помощи программы mfold:
mfold SEQ=1ml5.fasta P=10
Я указала параметр P равный 10 - процент, того на сколько процентов может отличаться выдаваемое предсказание структуры по своей вычисленной энергии от оптимального, поскольку при этом значении в результатах появилось нечто отдаленно напоминающее реальность:

Основной минус - отсуствие 4ой шпильки, но лучщих результатов не было. Такая ошибка возникла из-за того что все модифицированные основания в исходном FASTA файле были заменены на N и, как следствие, многие связи пропали.

©Попенко Анна