Выполняющая функцию транспортировки аминокислот к рибосомам в процессе синтеза белка тРНК имеет форму "клеверного листа". В состав тРНК входят: участок дцРНК - акцепторный стебель, 3'-конец которого длиннее 5'-конца и содержит последовательность CCA со свободной OH-группой, к которой прикрепляется аминокислота. А также три шпильки (состоящие из стебля и петли - выпетливания из дцРНК за счёт неспаренности нуклеотидов) - одна содержит антикодон, необходимый для узнавания тРНК кодона мРНК, две других - D- и T-ветви. Также возможно наличие дополнительной V-петли.
С помощью программы einverted из пакета EMBOSS были найдены инвертированные участки в последовательности тРНК 1QTQ, на основании этого было предположено расположение стеблей в тРНК.
Выдача с параметром "Minimum score threshold" = 20 и менее:
SEQUENCE: Score 21: 7/7 (100%) matches, 0 gaps
1 tggggta 7
|||||||
71 accccat 65
С помощью программы RNAfold из пакета Viena Rna Package, реализующей алгоритм Зукера, также была предсказана вторичная структура тРНК. На изображении 1 представлен результат.
На изображении 2 - визуализация 1QTQ, выполненная программой Jmol. Участки тРНК покрашены в соотвтествии с анализом, проведённым с помощью find_pair и analyze пакета 3DNA.
Акцепторный стебель - зелёный, антикодоновый - красный, T-стебель - фиолетовый, D-стебель - синий.
В таблице 1 представлены результаты сравнения разных методов анализа тРНК.
| Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
| Акцепторный стебель | 902-907 971-966 всего шесть пар | семь пар* | семь пар* |
| D-стебель | 910-912 925-923 всего три пары | 0 | три пары |
| T-стебель | 949-953 965-961 всего пять пар | 0 | пять пар |
| Антикодоновый стебель | 937-944 933-926 всего восемь пар | 0 | пять пар |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 20 | 7 | 20 |
REMARK 465 MISSING RESIDUES REMARK 465 THE FOLLOWING RESIDUES WERE NOT LOCATED IN THE REMARK 465 EXPERIMENT. (M=MODEL NUMBER; RES=RESIDUE NAME; C=CHAIN REMARK 465 IDENTIFIER; SSSEQ=SEQUENCE NUMBER; I=INSERTION CODE.) REMARK 465 REMARK 465 M RES C SSSEQI REMARK 465 U B 901
Программа einverted предсказала только акцепторный стебель тРНК. RNAfold, основанная на алгоритме Зукера, не включает неканонические пары оснований в стебли, но правильно предсказывает структуру в канонических случаях.
Скрипт-файл с определением множеств атомов кислорода 2'-дезоксирибозы, атомов кислорода остатков фосфорной кислоты, атомов азота в азотистых основаниях.
Скрипт-файл с последовательным изображением всей структуры, ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками атомов множеств.
По заданию полярные атомы - кислород и азот, неполярные - углерод, фосфор, сера, полярный контакт - полярный атом белка находится на расстоянии меньше 3,5 А от полярного атома ДНК, неполярный контакт - пара неполярных атомов белка и ДНК на расстоянии меньше 4,5 А.
1LRR содержит две практически идентичные структуры, каждая из которыз состоит из белка SeqA и дцДНК. Для анализа была выбрана структура, состоящая из цепей A,B,C. Скрипт.
Таблица. Контакты разного типа в комплексе 1LRR.pdb
| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
| остатками 2'-дезоксирибозы | 3 (3 атома белка, 39 - ДНК) | 37 (37 атомов белка и 73 - ДНК) | 40 |
| остатками фосфорной кислоты | 12 (12 атомов белка и 39 - ДНК) | 35 (35 атомов белка и 63 - ДНК) | 47 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 11 (11 атомов белка, 44 - ДНК) | 23 (23 атома белка, 47 - ДНК) | 34 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 12 (12 атомов белка, 34 - ДНК) | 12 |
Азотистые основания образуют меньше контактов с белком, чем сахаро-фосфатный остов ДНК. Большая бороздка образует больше контактов с белком, чем малая. Неполярных контактов в целом больше, чем полярных.
Программа nucplot проиллюстрировала ДНК-белковые контакты.
Аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК - Arg118. Аргинин образует два контакта с фосфорами остова.
Для второй части задания был выбран остаток Asn150. Я предполагаю, что он может участвовать в узнавании белком сайта ДНК.
