| Главная страница | Семестры | О себе | Ссылки |
Взаимодействия между белками соседних кристаллических ячеек
Кристаллографические характеристики структуры в файле PDB приводятся в поте CRYST1. Для структуры 4GLW она имела следующий вид:
CRYST1 56.730 56.730 197.930 90.00 90.00 120.00 P 31 6 |
 |
Рис. 1. Кристаллографическая ячейка |
Значения этих данных такие:
a=56.730A, b=56.730A, c=197.930A
α=90o, β=90o, γ=120o
Кристаллографическая группа (тип симметрии кристалла) Р 31
В элементарной ячейке 6 белковых единиц
Основной командой для воссоздания структуры кристалла была следующая, воссоздающая много структур в рамках кристалла:
symexp cryst, 4glw, all, 100 |
На полученной структуре при рассмотрении ее с ракурсов, соответствующих плоскостям раздела ячеек, хорошо видна периодичность (на рисунке 2 периодичность очевидна, на 3 - нет).
Рис. 2. Структура кристалла 4GLW с изображением границ элементарной ячейки
Рис. 3. Структура кристалла 4GLW с изображением границ элементарной ячейки
В норме ДНК-лигаза не образует аггрегаты и существует в виде гомодимера, поэтому не должно быть выраженных межбелковых зон контакта в кристалле, но это следует проверить.
Для поиска нековалентных взаимодействий между белками предположила, что связи образуют поляризованные атомы - кислороды и азоты. За водородные связи считались доноры и акцепторы из разных молекул не дальше 3.5 Å друг от друга. Поиск осуществлялся с помощью команд:
|
remove resn h2o select inside, 4glw and symbol o+n select outside, (not 4glw) and symbol o+n show lines, byres (inside and (outside around 3.5)) show lines, byres (outside and (inside around 3.5)) distance hbonds, inside, outside, 3.5 show sticks, byres (inside and (outside around 3.5)) or byres (outside and (inside around 3.5)) |
В итоге получила значительное число контактов, на рисунке 2 помечены цифрами.
Рис. 4. Участки контакта поверхности белка с соседними в кристалле
Рисунок 4 призван показать, что предполагаемых областей контакта оказалось удивительно много. Условных зон скопления контактов я выделила 6, они представлены на рисунках 5-10.
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5-10. Зоны контактов между белками в кристалле
Итого видно, что белок в кристалле однозначно взаимодействует с шестью другими, еще с двумя - неточно, имеется всего по одной предсказанной связи.
Странное расположение белковых цепей в структуре ДНК-белкового комплекса
Была выбрана структура 3HDD. На этой структуре одна из белковых цепей расположена странно: на краю нити ДНК (рисунок 11).
Рис. 11. Структура 3HDD
Можно предположить, что место контакта странной цепи белка и ДНК находится на границе ячеек. На рисунке 12 видно, что так и есть.
Рис. 12. Структура 3HDD, дополненная другой молекулой в составе кристалла (желтой)
Несовпадение ассимметрической единицы с биологической
Ассимметрическая единица белка - минимальная часть кристалла, к которому можно применить такие преобразования симметрии, что кристалл переходит сам в себя. Биологическая единица - форма, в которой белок выполняет свои биологические функции. Часто эти единицы совпадают, но могут и различаться.
Для поиска примеров различий использовался Advanced search PDB, поля number of chains (asymm. unit) и number of chains (Biol. assembly). Примеры на рисунках 13 и 14 ниже.
|
|
|
Рис. 13. Структура 5TR4, слева ассимметрическая единица (2 цепи), справа - биологическая (1 цепь)
|
|
|
Рис. 14. Структура 6AMQ, слева ассимметрическая единица (4 цепи), справа - биологическая (2 цепи)
© Дарья Горбачева | изменено 7.11.2017 |