На рис 1, 2 структур 7KRO и 7С33 можно сразу заметить наличие молекул воды и отсутствие лиганда у 7KRO, также есть структура, похожая на альфа-спираль на уровне Phe 132, которой нет у 7С33. 7KR0 получена с разрешением 0.73 Å на основании 197980 измеренных рефлексов с 93% покрытием интервала разрешений набора рефлексов. 7C33 была получена с разрешением 3.83 Å; получено 9363 рефлексов с полнотой 91.7%. Длина волны падающего излучения в первом случае составила 0.72920 Å, во втором - 0.99984 Å.
Рис. 1. Структура 7KRO.
Рис. 2. Структура 7С33.
Разница в разрешениях объясняется точностью приборов, использованных в экспериментах, а также длиной волны падающего излучения - для 7KR0 она меньше. Также возможной причиной высокого разрешения в случае 7KR0 могут послужить различия в методах кросс-валидации данных и в типах источников излучения (синхротроны разных типов).
Были визуализированы электронные плотности остова остатков 10-18 этих структур на уровне 2, carve 1.5 (рис. 5, 6). Видно, что для 7KR0 (рис.5) форма электронной плотности лучше согласуется с вписанными в нее атомами, формируя сферическую поверхность вокруг них, в то время, как 7С33 (рис. 6) ЭП имеет угловатую форму и не обрисовывает отдельные атомы остова. Это указывает на лучшее разрешении и лучшее качество модели 7KR0.
Рис. 3. 7KRO. Электронная плотность остатков 10-18 на уровне 2.
Рис. 4. 7С33. Электронная плотность остатков 10-18 на уровне 2.
Необходимо было визуализировать электронную плотность белкового остова структуры 5ry0 на разных уровнях обрезки (рис. 7-9, во всех случаях carve = 1.5, структуры покрашены по B-фактору). Видно, что с увеличением уровня для некоторых участков остова плотность не отображается (в районе остатков 514 и 773, для данных областей белка ЭП не отображается полностью даже на уровне 1): эти участки располагаются ближе к поверхности белка и поэтому более подвижны. Из этого можно сделать вывод, что находящиеся на поверхности белка атомы более подвижны и их электронная плотность "размывается". Таким образом, высокая ЭП соответствует менее подвижным участкам белка, а низкая ЭП подвижных участков перестает отображаться на высоких уровнях подрезки.
Рис. 5. 5ry0. Уровень подрезки - 1
Рис. 6. 5ry0. Уровень подрезки - 2
Рис. 7. 5ry0. Уровень подрезки - 3
Была визуализирована электронная плотность лиганда структуры 5ry0 на разных (от 0 до 3) уровнях подрезки (рис. 10 - 13, соответственно). На уровне подрезки 1 уже не все атомы покрыты, что связано с положением лиганда на поверхности структуры и отсутствием каких-либо других взаимодействий, кроме гидрофобных, которые, скорее всего, и удерживают лиганд (с ILE 108, ILE 111 и VAL 86). При переходе к более высоким уровням подрезки видно, что электронная плотность отображается вокруг атома хлора, но не вокруг карбоксильной группы. Вероятнее всего, атом хлора перетянул на себя электронную плотность пи-системы бензольного кольца, а ЭП карбоксильной группы не отображается на высоких уровнях подрезки, так как пиперазин не образует пи-систему и не может значительно сместить свою ЭП под действием электроотрицательной группы.
Рис. 8. ЭП лиганда структуры 5ry0 на уровне подрезки 0.
Рис. 9. ЭП лиганда структуры 5ry0 на уровне подрезки 1.
Рис. 10. ЭП лиганда структуры 5ry0 на уровне подрезки 2.
Рис. 11. ЭП лиганда структуры 5ry0 на уровне подрезки 3.