Электронная плотность

Для работы была выбрана структура субъединицы (65кДа) фактора сплайсинга U2AF (из Homo sapiens), а именно — ее РНК-распознающий мотив. Он представляет собой полипептидную цепь из 84 остатков (~9кДа).

Идентификатор белка в банке данных PDB: 5W0H.

Структура представлена в разрешении 1.11Å и получена в рамках работы, описанной в статье^[1] (Biochemisrty, 2018 год).

На Рис. 1 представлена сама структура (визуализация здесь и далее проводилась при помощи инструментов PyMol).

Рис. 1. Структура белка 5w0h

На Рис. 2. представлена визуализация электронной плотности вокруг остова полипептидной цепи. Основная команда в PyMol:

Рис. 2. Электронная плотность вокруг остова

Использовались уровни подрезки (contour level) от 0.5 до 3.0. Эти значения представляют собой Z-скоры электронной плотности и не имеют физической размерности.

Более высокие значения делают подрезку более строгой, что приводит к уменьшению объёма, заключенного в поверхность меша. Также можно заметить, что вокруг некоторых атомов при высоких (2.0-3.0) значениях уровня подрезки электронная плотность отсутствует, что может отражать несовершенство рассматриваемой структуры.

Для рассмотрения ЭП в окружении аминокислотных остатков были выбраны His259, Phe304 и Cys305. Результаты представлены на Рис. 3-5. соответственно.

Рис. 3. Электронная плотность вокруг His259

Рис. 4. Электронная плотность вокруг Phe304

Рис. 5. Электронная плотность вокруг Cys305

Видно, как наиболее устойчивой к повышению уровня подрезки оказывается ЭП вокруг наиболее электроотрицательных атомов. Напротив, быстрее всего исчезновение идет у атомов углерода.

Однако, стоит сказать, что не всегда поведение ЭП соответствует теоретически ожидаемому. Так, например, имидазольное кольцо в составе боковой цепи гистидина не покрывается полностью облаком ЭП даже при относительно низких уровнях подрезки. То же наблюдается и в случае бензольного кольца фенилаланина.

Таким образом, возникают вопросы к качеству пространственной структуры изучаемого белка.