Электронная плотность белковой молекулы

Выбранный мною белок - оксидаза L-аминокислот (LAAO) из яда змеи Calloselasma rhodostoma (Гладкий щитомордник).

Змеиные яды состоят из сотен различных компонентов, каждый из которых важен для патогенности, при чем не всегда понятно как именно. И хотя ферменты LAAO встречаются у многих змей, их функция не до конца изучена. Предполагается, что катализируемая ими реакция приводит к разрушению клеток, аггрегации тромбоцитов и другим негативным эффектам.

Ссылка на EMBL-EBI

Ссылка на статью с расшифровкой трехмерной структуры

Мономер фермента имеет молекулярную массу 56.3 KDa и состоит из 498 аминокислотных остатков. Тетрамер складывается из цепей A, B, C, D

Работа с PyMol

Загрузка файла PDB load pdb1f8s.ent, 1x

Загрузка файла с электронной плотностью load 1f8s.ccp4, 1x_map

Команды для выделения множества атомов остова и построения изображения электронной плотности вокруг него:

select backbone

hide all

show sticks,sele

set stick_radius, 1

Визуализация электронной плотности isomesh density, 1x_map, 0.5, sele, carve=2

Варьируя параметр сигма (0.5, 1.0, 1.5 и так далее), получаем серию изображений, представленных ниже (для уровней подрезки 0.5, 1.5, 2.5 и 3.5)

В приближении (так лучше видно, что электронная плотность обвалакивает атомы аминокислотных остатков)

Ниже показаны изображения электронной плотности вокруг отдельных аминокислотных остатков из цепи A: пролина 197, аргинина 317, валина 285.

Код для получения этих изображений (на примере пролина):

select proline, resi 197 and chain А

hide all

show sticks, proline

isomesh density, 1x_map, 0.5, proline, carve=2

Разрешение структуры 1f8s не является достаточным для того, чтобы наблюдать отдельные атомы на изображении электронной плотности, однако по её карте виден ход полипептидной цепи и угадывается положение боковых групп аминокислот.

Заметно, что с увеличением уровня подрезки электронная плотность имеет тенденцию концентрироваться на более электроотрицательных атомах (кислород и азот). Особенно хорошо это видно на примере аргинина.


© Борисов Евгений 2018