Гомологичное моделирование комплекса белка с лигандом

1-2.

Построено выравнивание последовательности из структуры ID: 1lmp и белка LYS_BPB03. Использован Jalview, алгоритм Clustal. Полученное выравнивание сохранено в формате PIR.

Последовательность в файле выравнивания переименована как в примере. После имени последовательности моделируемого белка добавлена строчка, описывающая входные параметры последовательности для modeller: sequence:ХХХХХ::::::: 0.00: 0.00.

После имени последовательности белка-образца добавлена строчка, описывающая какой файл содержит структуру белка с этой последовательностью, номера первой и последней аминокислот в структуре, идентификатор цепи и т.д.: structureX:1lmp_now.ent:1 :A: 132 :A:undefined:undefined:-1.00:-1.00.

В конце каждой последовательности добавлены символы "/.". Символ "/" означает конец цепи белка. Точка указывает на то, что имеется один лиганд (если бы было два лиганда стояли бы две точки). Итак, был сделан файл alignad.pir.

3-7.

Файл со структурой модифицирован в файл 1lmp_now.ent.

Создан управляющий скрипт. Перед его написанием в структуре были выявлены остатки на расстоянии 3,5 ангстрем способные к образованию водородной связи. Скрипт запущен командой:

mod9v7 script.py &

Был проведен анализ 5 полученных моделей (рис. 1). В целом, модели схожи, но их N- и С-концы не структурированы, т.к. выравнивания в этих областях не получено. Также видны неструктурированные участки посередине структуры, последовательности которых также не были выровнены.

Рис. 1. Наложение полученных моделей.

Для оценки качества структур был использован WHAT IF, Protein Model Check. Результаты анализа: 1out.txt, 2out.txt, 3out.txt, 4out.txt, 5out.txt. Ниже представлены значения параметров, каждый из которых, за исключением chi-1/chi-2 rotamer normality, свидетельствует о том, что худшая модель - 2. Вторая из худших - модель 1. Модели 3-5 характеризуются более или менее схожими параметрами.

Модель 1 (зеленая)

Structure Z-scores, positive is better than average:
  Ramachandran plot appearance   :  -1.543
  chi-1/chi-2 rotamer normality  :  -3.430 (poor)
  Inside/Outside distribution    :   1.357 (unusual)
 
     RMS Z-scores, should be close to 1.0:
  Bond angles                    :   1.549
  Omega angle restraints         :   0.944
  Side chain planarity           :   0.364 (tight)
  Improper dihedral distribution :   1.318

Модель 2 (голубая)

Structure Z-scores, positive is better than average:
  Ramachandran plot appearance   :  -1.989
  chi-1/chi-2 rotamer normality  :  -2.865
  Inside/Outside distribution    :   1.368 (unusual)
 
     RMS Z-scores, should be close to 1.0:
  Bond angles                    :   1.717
  Omega angle restraints         :   1.320 (loose)
  Side chain planarity           :   0.539 (tight)
  Improper dihedral distribution :   1.551 (loose)

Модель 3 (розовая)

Structure Z-scores, positive is better than average:
  Ramachandran plot appearance   :  -1.437
  chi-1/chi-2 rotamer normality  :  -1.753
  Inside/Outside distribution    :   1.371 (unusual)
 
     RMS Z-scores, should be close to 1.0:
  Bond angles                    :   1.333
  Omega angle restraints         :   0.759
  Side chain planarity           :   0.276 (tight)
  Improper dihedral distribution :   1.016

Модель 4 (желтая)

Structure Z-scores, positive is better than average:
  Ramachandran plot appearance   :  -1.607
  chi-1/chi-2 rotamer normality  :  -2.479
  Inside/Outside distribution    :   1.343 (unusual)
 
     RMS Z-scores, should be close to 1.0:
  Bond angles                    :   1.393
  Omega angle restraints         :   0.926
  Side chain planarity           :   0.334 (tight)
  Improper dihedral distribution :   1.196

Модель 5 (бежевая)

Structure Z-scores, positive is better than average:
  Ramachandran plot appearance   :  -1.592
  chi-1/chi-2 rotamer normality  :  -2.549
  Inside/Outside distribution    :   1.322 (unusual)
 
     RMS Z-scores, should be close to 1.0:
  Bond angles                    :   1.328
  Omega angle restraints         :   0.742
  Side chain planarity           :   0.340 (tight)
  Improper dihedral distribution :   0.975


© Eugenia Prokhorova, Евгения Прохорова, 2014