Определение вторичной структуры

В этом задании я работала с рибосомальным белком L30 из Thermococcus celer (Идентификатор PDB 1H7M), с ним я работала в практикуме по ЯМР. Как видно из рисунке 1, в белке 5 α-спиралей и 4 тяжа β-листа.

Рис. 1. Структура 1H7M, раскраска по структуре: красный - α-спирали, желтый - β-тяжи, зеленый - неструктурированные фрагменты

В pdb-файле содержится такая информация об элементах вторичной структуры:

HELIX    1   1 ASP A    2  GLY A   14  1                                  13    
HELIX    2   2 GLY A   19  MET A   29  1                                  11    
HELIX    3   3 ARG A   42  GLY A   57  1                                  16    
HELIX    4   4 THR A   66  LEU A   74  1                                   9    
HELIX    5   5 ARG A   92  LEU A   96  5                                   5    
SHEET    1  AA 4 LYS A  15  MET A  18  0                                        
SHEET    2  AA 4 ALA A  82  ASP A  87 -1  O  ALA A  84   N  VAL A  17           
SHEET    3  AA 4 LEU A  34  ALA A  38 -1  O  LEU A  34   N  VAL A  85           
SHEET    4  AA 4 VAL A  60  PHE A  63  1  O  TYR A  61   N  VAL A  37

Для предсказания вторичной структуры использовалась программа DSSP, запущена на kodomo с помощью команды:

Выдача программы по формату отличается от приведенных выше строк из pdb-файла: для каждого остатка прописана принадлежность к определенному элементу вторичной структуры (а в файле со структурой, наоборот, для спирали или тяжа прописаны составляющие их остатки).

Информация из PDB и предсказания DSSP собрана в таблице 1. Видно, что все β-тяжи предсказаны абсолютно точно, границы α-спиралей предсказываются с ошибкой в 1-2 остатка, но это незначительно.

Таблица 1. Соотнесение информации о вторичной структуре 1H7M из PDB с предсказанием DSSP

Одна α-спираль не была предсказана DSSP. Так как эта спираль маленькая и находится на конце последовательности, я подумала, что она вообще может быть обозначена в pdb-файле неверно, а поддерживающие ее связи - артефакт кристаллизации. На рисунке 2 видно, что спираль поддерживается всего двумя Н-связями. Однако там же представлена ЯМР-структура для этого белка 1GO0 (усредненная по всем моделям), на ней эта спираль и эти две Н-связи тоже представлены, что опровергает мое предположение. Значит, DSSP не справился с предсказанием всех эементов вторичной структуры.

Рис. 2. Непредсказанная α-спираль на РСА-структуре (слева) и на усредненной ЯМР-структуре (справа)