Нахождение гидрофобных кластеров

Гидрофобные кластеры в структуре белка

Для анализа была выбрана структура 1PKN - субъединица мышечной пирофосфатазы кролика. Из литературных данных известно, что эта структура состоит из четырех доменов (на рисунке 1). Проверим, соответствуют ли эти структурные домены гидрофобным кластерам.

Рис. 1. Домены в составе структуры 1PKN

Поиск гидрофобных кластеров проводился с помощью CluD, сначала с дефолтным параметром порога расстояния 5,4 Å. Результат на рисунке 2. Визуализация выдачи осуществлялась с помощью скрипта, выложенного Светланой Яровенко, который переводит текстовую выдачу CluD в данные о множествах атомов для PyMol. На всех рисунках изображены только кластеры, включающие в себя не менее 10 атомов.

Рис. 2. Результат поиска гидрофобных кластеров сервисом CluD для 1PKN, порог расстояния 5,4 Å

Видно, что при дефолтном пороге хорошо выделяется только домен N (желтый), остальные домены разделены плохо. Попробовала уменьшить порог до 4,5 Å, результат на рисунке 3.

Рис. 3. Результат поиска гидрофобных кластеров сервисом CluD для 1PKN, порог расстояния 4,5 Å

Видно, что уменьшение порога до 4,5 Å - слишком сильное уменьшение. Кластеры стали слишком маленькими, никаким элементам структуры не соответствуют. Варированием порога получено, что домены A, B и C не сливаются в один кластер при максимальном пороге в 4,8 Å, изображение на рисунке 4. Это изображение кажется мне наиболее "красивым", а при пороге в 4,9 Å маленьких кластеров уже слишком много.

Рис. 4. Результат поиска гидрофобных кластеров сервисом CluD для 1PKN, порог расстояния 4,8 Å

На рисунке 4 видно, что домены N и B, которые на структуре выглядят довольно обособлено, соответствуют гидрофобным кластерам. Домены А и С содержат три больших гидрофобных кластера и не являются обособленными друг от друга в терминах гидрофобности.

Гидрофобные кластеры на интерфейсе ДНК-белкового комплекса

Для рассмотрения выбрана структура 5KN8. С помощью CluD получены гидрофобные кластеры при дефолтном пороге в 5,4 Å.

Рис. 5. Результат поиска гидрофобных кластеров сервисом CluD для 5KN8, порог расстояния 5,4 Å

При дефолтном пороге видим только разделение между ДНК и белком, что неинформативно. При уменьшении порога до 4,5 Å видим, что белок "распадается" на два крупных гидрофобных кластера, крупные кластеры вблизи ДНК (на рисунке 6).

Рис. 6. Результат поиска гидрофобных кластеров сервисом CluD для 5KN8, порог расстояния 4,5 Å