Построение и анализ поверхности макромолекулы

Для работы была выбрана ЯМР-структура 2N7K - структура взаимодействия белков KIAA0323 (фрагмент) и NEDD8, в PDB выложено 11 моделей. Структура комплекса и молекулярная поверхность на рисунке 1.

Для отображения поверхности на фоне cartoon-отображения использованы команды:

show surface

set transparency, 0.6

Рис. 1. Структура 2N7K: взаимодействие фрагмента KIAA0323 (фиолетовый) и NEDD8 (оранжевый)

Для каждой модели были посчитаны общая площадь поверхности и площадь, доступная для растворителя, с помощью команд ниже. Результаты измерений в таблице 1.

split_states NMR

set dot_solvent, off #для общей площади

get_area *model*

set dot_solvent, on #для доступной растворителю

get_area *model*

Таблица 1. Значения общей площади поверхности и площади, достумной для растворителя, для моделей ЯМР

Модель №	Общая площадь поверхности (Å²)	Поверхность, доступная растворителю (Å²)
1	15275.856	8652.489
2	15271.048	9091.097
3	15387.473	9049.974
4	15242.100	8818.890
5	15380.905	8938.936
6	15226.828	8754.943
7	15265.703	9147.807
8	15294.302	9081.375
9	15194.925	9114.296
10	15224.328	9054.890
11	15223.008	8601.200

Интересно посмотреть, как соотносятся значения общей площади и доступной растворителю. На рисунке 2 представлени график зависимости первой от второй.

Рис. 2. График зависимости площади, доступной для растворителя от общей площади поверхности. Красная прямая - линия тренда

По графику видно, что четкой корреляции точно нет, но очень грубо можно говорить, что чем больше общая поверхность, тем больше доступная растворителю поверхность.

Далее было необходимо выявить остатки, отвечающие за межцепочечные контакты, и построить поверхность контакта. Это было сделано с помощью команд ниже. Изображение на рисунке 3.

select contactKIAA, byres chain B and (chain A around 3.5)

show surface, contactKIAA

color purple, contactKIAA

show sticks, contactKIAA

select contactNEDD, byres chain A and (chain B around 3.5)

show surface, contactNEDD

color brightorange, contactNEDD

show sticks, contactNEDD

set transparency, 0.6

dist h1, donors and chain A, acceptors and chain B, 3.5, mode=2

dist h2, donors and chain B, acceptors and chain A, 3.5, mode=2

Рис. 3. Поверхность контакта между белками

Удивительно, что, несмотря на плотное прилегание поверхностей глобул в зоне контакта, взаимодействие глобул поддерживается лишь двумя водородными связями. Значит, в основном глобулы удерживаются вместе за счет гидрофобных взаимодействий.

изменено 5.01.2018