Определение гидрофобных ядер

Задание 1. Поиск гидрофобных кластеров в структуре белка.
Для выполнения этого задания я выбрал белок ATIC, он же фосфорибозиламиноимидазолкарбоксамид формилтрансфераза инозинмонофосфат циклогидролаза - бифункциональный белок, играющий ключевую роль в пути биосинтеза пуринов, катализируя в нём две последние реакции (см. схему 1). Как следует из названия, белок имеет формилтранстферазную (2.1.2.3, AICAR transformylase) и ИМФ-циклогидролазную (3.5.4.10, IMP cyclohydrolase) активности. Согласно базе данных SCOPe, в ATIC выделяют два структурных домена, каждый - со своей функциональной активностью. ATIC - сильно переплетенный димер. Каждая цепь состоит из двух функционально различающихся доменов - IMPCH и AICAR, домены соединяет довольно необычная структура из 8 бета-листов (см. рис. 1). Граница соприкосновения димеров - в районе 19% от всей поверхности.
Для исследования была выбрана структура ATIC организма Campylobacter jejuni 4EHI, полученная в результате РСА, разрешение - 2.28Å.

Поиск гидрофобных кластеров в струкутре белка был проведен с помощью сервиса CluD. Для начала сервис был запущен с дефолтными параметрами: порог по дистанции 5.4 Å, минимальное количество атомов в кластере 3. Сервис нашел 34 кластера разных размеров, но большинство из них не превышали пяти атомов. На рисунке 2 показан результат поиска, при этом сравнительно большие кластеры (которых оказалось 8) выделены НЕ синим цветом.

После этого был запущен поиск с параметрами порога по дистанции 6 Å, и порога по размеру кластера 6 атомов (стоит отметить, что эта опция почему-то работает некорректно: в выдачу всё равно попали кластеры размерами до трех атомов). в этот раз было найдено 14 кластеров, из которых 12 имели размер в пределах 10 атомов (показаны синим на рисунке 3) и скорее всего не имеют значимого биологического смысла, а два оставшихся прекрасно выделяли циклогидролазный (показан зелёным) и формилтрансферазный (показан розовым) домены белка.

Задание 2. Поиск гидрофобных кластеров на интерфейсе ДНК-белкового комплекса.
Для выполнения этогозадания была выбрана структура комплекса белка ZNF217 с ДНК, 4IS1. Внешний вид структуры представлен на рисунке 4. В результате поиска с использованием сервиса CluD (порог расстояния 4 Å) был обнаружены гидрофобные кластеры на интерфейсе взаимодействия белка с цепями ДНК (см. рис. 5).