Для запуска программы нажмите на кнопку Start script. Для продолжения программы нажмите Resume.
Одной из сил, поддерживающих третичную структуру белка являются гидрофобные взаимодействия. При укладке полипептидная цепь белка стремится принять энергетически выгодную форму, характеризующуюся минимумом свободной энергии. Поэтому гидрофобные радикалы аминокислот стремятся к объединению внутри глобулярной структуры растворимых в воде белков. Между ними возникают так называемые гидрофобные взаимодействия, а также силы Ван-дер-Ваальса между близко прилегающими друг к другу атомами. В результате внутри белковой глобулы формируется гидрофобное ядро. Гидрофильные группы пептидного остова при формировании вторичной структуры образуют множество водородных связей, благодаря чему исключается связывание с ними воды и разрушение внутренней, плотной структуры белка [1].
Гидрофобные группы белка рестриктазы были найдены при помощи сервиса CluD ( http://mouse.belozersky.msu.ru/npidb/cgi-bin/hftri.pl ), который генерирует скрипт с прописанными в нём координатами атомов, принадлежащих тому или иному гидрофобному ядру, а также позволяет оценить размеры кластеров.. В исследуемом белке (PDB ID: 4F0P) было обнаружено 44 гидрофобных ядра. Среди них имеются 3 достаточно крупных ядра 3 достаточно крупных гидрофобных ядра, содержащих 1860, 452 и 397 атомов, что составляет от общего числа (3296) 82,19%.
Для этой цели было рассмотрено окружение в пределах 7 Å аминокислотного остатка фенилаланин, принадлежащего гидрофобному ядру. Было обнаружено, что атомы, почти полностью покрывающие поверхность остатка, находятся на расстоянии примерно 5 Å. Характерное расстояние между соседними не связанными ковалентно атомами в белке — 4 Å.
Диаметр молекулы воды составляет 2.8 Å, если рассматривать ее как один большой атом кислорода. Допустим, что рассматривается расстояние в гидрофобном ядре между атомами с наименьшим радиусом (из предложенных это O), то свободное пространство составит около 2.2 Å (5Å - 2 * 1.4Å), что намного меньше диаметра молекулы H2O . Значит, плотность упаковки атомов в гидрофобном ядре такова, что нельзя поместить между ними молекулу воды.
Многие белки взаимодействуют с ДНК, образуя так называемые ДНК-белковые комплексы. К ним относятся транскрипционные факторы, которые регулируют процесс транскрипции; полимеразы, катализирующие синтез молекулы ДНК в основном путём комплементарного копирования родительских цепей ДНК; нуклеазы, катализирующие расщепление межнуклеотидных связей в нуклеиновых кислотах; гистоны, которые играют ключевую роль в в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация[2].
Исследуемая макромолекула — комплекс ДНК и фермента ДНК-полимеразы, принадлежащего Y-семейству Полимеразы этого семейства отличаются от прочих низкой производительностью на целостных шаблонах, а также способностью осуществлять репликацию на шаблонах поврежденных ДНК.