Описание области контакта c лигандом (β-никотинамид мононуклеотид) в структуре белка LigA (идентификатор PDB 4GLW)

Рис. 1. Лиганды ДНК лигазы А

Лиганд в биохимии - низкомолекулярное соединение, обратимо связывающееся с белком. Как уже было отмечено на странице Пространственная структура белка NAD-dependent DNA ligase (LigA) из генома бактерии Streptococcus pneumoniae штамм R6, в белке ДНК лигазы 5 лигандов 3-х типов (увидеть их можно на рисунке 1). Наиболее "интересный" среди них - никотинамид мононуклеотид, который даже упомянут в названии трехмерной структуры (DNA Ligase A in Complex with Inhibitor), поскольку тесно связан с биологической функцией данного фермента. Помимо этого, β-NMN является наиболее сложным из лигандов по структуре, находится в активном центре фермента (между двух субъединиц).

Русское название: β-никотинамид мононуклеотид

Английские названия: β-nicotinamide ribose monophosphate, nicotinamide mononucleotide, NMN

Название в файле PDB: NMN

LigA разлагает свой кофактор, НАД, до β-никотинамид мононуклеотида в процессе катализа связывания участков свежесинтезированных молекул ДНК в цепи. По содержанию β-NMN во фрагменте комплекса ДНК-мембрана определяли активность рассматриваемого фермента из организма пневмококка in vitro. Будучи связанным с NMN, фермент больше не может разлагать НАД с выделением энергии, а значит, не может выполнять свою функцию. Следовательно, NMN является ингибитором (подробнее об этом здесь).

Область контакта белка и лиганда

Рис. 2. Область контакта белка и лиганда NMN с возможными связями

Я подчеркиваю, что только предполагаю, что лиганд связан с белком именно так, как показано на рисунке 2, потому что некоторые связи выглядят неправдоподобно длинными (с атомом N пролина и O лейцина). Но из-за пространственного положения NMN я считаю, что такиая водороднае связи все же должна быть, ссылаясь на несовершенства метода рентгеноструктурного анализа. Помогла найти водородные связи мне команда, оставляющия на экране только близкие к лиганду элементы пространственной структуры:

restrict within (5, NMN)

Далее я смотела, где могла бы быть связь, исходя из геометрии молекулы.

Пространственную структуру с рисунка 2 можно получить, запустив скрипт:

load 4GLW.pdb
select all
cartoons off
cpk off
wireframe off
backbone 1
color cpk
color translucent 0.5
select NMN or 154:B or 153:B or 53:B
color translucent 0.0
backbone off
cpk 50
wireframe 15
select 403:B.O2P or 154:B.N
connect hbond
hbonds 15
select 403:B.O7 or 53:B.OD1
connect hbond
hbonds 15