Структура РНК и комплексов ДНК - белок
Задание 1. Предсказание вторичной структуры тРНК
Рис.1 Визуализация вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера
Для программы einverted были подобраны следующие параметры: -gap 2 -threshold 8 -match 3 -mismatch -2.
| Участок структуры | Реальные позиции в структуре по find_pair | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
|---|---|---|---|
| Акцепторный стебель | 5'-4-7-3' 5'-66-69-3' 4 пары |
Предсказано 7 из 4 пар | 5'-1-7-3' 5'-66-72-3' 7 из 4 пар |
| D-стебель | 5'-10-13-3' 5'-22-25-3' 4 пары |
Предсказано 0 из 4 пар | 5'-10-13-3' 5'-23-26-3' 0(4) из 4 пар (пары смещены) (на изображении пара 13-23 не до конца прорисована) |
| T-стебель | 5'-49-53-3' 5'-61-65-3' 5 пар |
Предсказано 0 из 5 пар | 5'-49-53-3' 5'-61-65-3' 5 из 5 пар |
| Антикодоновый стебель | 5'-38-44-3' 5'-26-32-3' (7 пар) |
Предсказано 0(5) из 7 пар (пары смещены) |
5'-28-34-3' 5'-38-44-3' 0(7) из 7 (пары смещены) |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 20 пар | 26 пар | 23 пары |
Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре
В данном упражнении было необходимо определить следующие множества атомов в Jmol: кислорода 2'-дезоксирибозы (set1), кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2), азота в азотистых основаниях (set3).| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
|---|---|---|---|
| остатками 2'-дезоксирибозы | 1 | 7 | 8 |
| остатками фосфорной кислоты | 9 | 2 | 11 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 9 | 12 | 21 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 3 | 3 |
В результате подсчета, было выявлено, что во взаимодействие ДНК с белком вносят атомы азотистых оснований, обращенные в сторону большой бороздки, и остатки фосфорной кислоты в сахаро-фосфатном остове. В данном ДНК-белковом комплексе почти половина контактов реализуется через атомы азотистых оснований, обращенные в сторону большой бороздки, что может быть показателем высокой специфичности связывания белка с молекулой ДНК.
Задания 3 и 4.
С помощью программы nucplot было получено каноническое изображение взаимодействий остатков белка с ДНК.
Исходя из полученной схемы можно заключить, что аминокислотными остатками с наибольшим числом контактов с ДНК являются Leu71 – 2 контакта, которые симметрично расположены в разных субъединицах белка, связанных с симметричными фосфатами параллельных цепей ДНК.
Наиболее важным аминокислотным остатком для распознавания последовательности ДНК может являться Gln76, так как он связан с аминогруппой аденина, который расположен непосредственно рядом с центром, относительно которого расположены 6 последовательно идущих пар азотистых оснований (можно заметить на рисунке выше). Контакты изображены на Рис. 1 и Рис.2.
Рис.1 Контакт ДНК (фосфатной группы 9-го нуклеотида (гуанина) цепи D) с Leu71 белковой субъединицы B.
