Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса
ЗАДАНИЕ 1
С помощью программы einverted из пакета EMBOSS были найдены инвертированные участки в нуклеотидной последовательности тРНК 1GTS. Для получения предсказания, наиболее близкого к реальной структуре, была использована команда ! einverted -sequence rna.seq -gap 12 -threshold 10 -match 3 -mismatch -3 -outfile outfile -outseq seqout.
Помимо этого, структура тРНК была предсказана с использованием программы ViennaRNA по алгоритму Зукера. Результаты предсказаний сравнивались между собой и с описанием, полученным ранее с помощью find_pair.
| Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
|---|---|---|---|
| Акцепторный стебель | 2-7, 66-71 | 1-6, 64-69 | 1-6, 64-69 |
| D-стебель | 10-12, 23-25 | - | 9-11, 21-23 |
| T-стебель | 49-53, 61-65 | - | 25-29, 37-41 |
| Антикодоновый стебель | 26-33, 37-44 | - | 47-51, 59-63 |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 22 | 6 | 19 |
ЗАДАНИЕ 2
Для поиска ДНК-белковых контактов в заданной структуре был создан скрипт-файл, вызов которого в PyMol позволяет визуализировать исследуемые множества атомов поэтапно.
В заданной структуре ДНК-белкового комплекса с идентификатором 1pp8 были описаны ДНК-белковые контакты согласно определениям из задания.
| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
|---|---|---|---|
| Остатками 2'-дезоксирибозы | 1 | 10 | 11 |
| Остатками фосфорной кислоты | 7 | 14 | 21 |
| Остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 2 | 2 | 4 |
| Остатками оснований со стороны малой бороздки | 2 | 2 | 4 |
Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследуемый белок взаимодействует с ДНК в основном через сахаро-фосфатный остов, то есть неспецифично к последовательности. Большая часть этих взаимодействий неполярны, что позволяет предположить наличие гидрофобных участков на ДНК-связывающих сайтах белка.
Далее была получена схема ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot.
На основании полученной схемы были выбраны аминокислотные остатки для отображения в PyMol. Наибольшее число указанных на схеме контактов с ДНК образует Lys79 (4 связи с ДНК), а наибольшее значение для распознавания последовательности ДНК имеет либо Asn81, либо Lys25, оба из которых образуют по две связи с непосредственно азотистыми основаниями. Большее по числу связей взаимодействие Lys79 с ДНК неспецифично, так как происходит с сахаро-фосфатным остовом, и не является наиболее важным для узнавания последовательности.
