ЯМР

Для выполнения задания была выбрана низкомолекулярная белковая тирозинфосфатаза Bos taurus. Структура РСА имеет PDB ID: 1DG9, разрешение составляет 1.9 Å. Структуры, полученные с помощью ЯМР имеют PDB ID: 1BVH, их количество равно 15.



Рис. 1. Модели ЯМР структуры 1BVH (каждая модель обозначена отдельным цветом)


Для анализа в РСА было выбрано несколько водородных связей (рис.2):

  • остовная в ядре белка, в бета-листе (Leu9 - Leu89, рис.1A)
  • водородная связь боковых цепей в ядре белка (Asn15 - Ser19, рис.1B)
  • водородная связь в петлях, выходящих на поверхность глобулы (Gln33 - Arg157, рис.1C)

    • Рис. 2 Водородные связи в структуре 1DG9, выбранные для анализа



    Наличие представленных на рис.1 водородных связей и их длины были проанализированы в моделях структуры, полученной с помощью ЯМР. Результаты анализа приведены в табл.1.

    Таблица 1. Длины водородных связей в структурах РСА и ЯМР

    Контакт РСА ЯМР
    d (Å) % dmin (Å) dmax (Å) dmean (Å)
    Leu9(O) - Leu89(N) 2.9 100% 2.9 3.3 3.073
    Asn15(ND2) - Ser19(OG) 2.9 6.7% 2.8 2.8 2.8
    Gln33(OE1) - Arg157(NH2) 2.2 0 - - -

    По результатам табл.1 можно сделвть следующие выводы:

    1) Водородные связи, которые находятся в ядре белка между атомами остова полностью сохраняются во всех моделях структуры ЯМР. Следовательно, данная часть белка довольно стабильна как в растворе, так и в кристалле, не считая небольших отклонений в положении остатков, что приводит в случае ЯМР к повышению средних значений длин водородных связей.

    2) Между боковыми цепями в ядре белка водородные связи в моделях ЯМР сохраняются гораздо хуже, в конкретном анализируемом случае — всего в одной модели из 15. Это связано с тем, что боковые цепи более подвижны. Также стоит отметить, что возможно для данного случая была выбрана не самая удачная пара остатков — она находится не совсем в ядре белка, а ближе к поверхности, у основании петли. По-видимому, отклонения данного участка в расторе довольно сильные, и поэтому водородные связи между выбранными остатками образуются лишь в одной модели.

    3) Петли, расположенные на поверхности белка характеризуются высокой подвижностью, поэтому расстояния между остатками, образующими их, также сильно меняются. В связи с этим ни в одной модели ЯМР не сохраняется водородная связь, зафиксированная в данной области в структуре РСА.






    © Васильева Елена, 2015