Построение и анализ поверхностей в PyMOL

Для выполнения данного задания была выбрана структура шаперона E. coli HdeA, 5WYO. Структура получена методом ЯМР и содержит 20 конформаций белка. Изображение молекулярной поверхности для полной структуры на фоне cartoon модели белка показано на рис.1; цепи покрашены разными цветами.


Рисунок 1. Молекулярная поверхность HdeA на фоне его cartoon модели.

Для каждой из 20 конформаций белка были посчитаны площади молекулярной поверхности (MS) и поверхности, доступной для растворителя (SAS) (в Å2). Для MS среднее значение и стандартное отклонение составляют соотвественно 20431.18 и 56.57037 Å2, для SAS - 9912.305 и 177.8215 Å2. Данные и код для построения нижеприведенных графиков доступны в скрипте. Значения площадей получены с помощью следующих команд:

set all_states, on
split states 5wyo
#вычисление MS для всех х от 01 до 20:
set dot_solvent, off
get_area 5wyo_00x
#вычисление SAS для всех х от 01 до 20:
set dot_solvent, on
get_area 5wyo_00x
На графиках 1 и 2 показаны значения площадей молекулярной поверхности и поврехности, доступной для растворителя, соотвественно.

График 1. Значения молекулярной поверхности для всех конформаций структуры 5WYO.
График 2. Значения доступной для растворителя поверхности для всех конформаций структуры 5WYO.

На графике 3 приведена попытка сравнить зависимость SAS от MS, с построенной линией тренда и доверительным интервалом. Несмотря на мягко говоря странное поведение доверительного интервала, зависимость между выборками наблюдается: коэффициент корреляции равен 0.6, p-value 0.005483, регрессионная формула SAS = -28407.880 + 1.876MS, R-squared = 0.356.

График 3. Scatter-plot предполагаемой зависимости точек SAS от MS, линия тренда и доверительный интервал.

Поверхность контакта между цепями была построена с помощью следующих команд, результат - на рисунке 2:

select set1, byres (5wyo and chain A) and ((5wyo and chain B) around 3.5)
select set2, byres (5wyo and chain B) and ((5wyo and chain A) around 3.5)
show surface, set1
show surface, set2
show lines, set1 or set 2
show sticks, (set1 or set2) and (name c,ca,n,o)

Рисунок 2. Поверхность контакта между цепями шаперона HdeA (PDB id 5wyo).

Видно, что при контакте поверхности цепей глубоко проникают друг в друга, имея большую площадь взаимодействия (именно поэтому общая молекулярная поверхность в среднем в два раза больше доступной для растворителя поверхности). Цепи были разделены при помощи команды extract, после чего поверхности были построены снова (см. рис. 3):



Рисунок 3. Поверхность контакта между цепями шаперона HdeA (PDB id 5wyo) после разделения цепей.

Данная операция привела к визуальному разобщению поверхностей; стало заметно, что взаимодействие между поверхностями цепей действительно сложное, выемки одной соответсвуют впадинам в другой и наоборот.



Назад к странице семестров

© Andrew Sigorskih,2018.