Ядерно-магнитный резонанс

 Назад
Для сравнения данных, полученных ЯМР и РСА были выбраны структуры 1C15 и 1CY5 соответственно.
При первом открытии pdb-файлов видно, что эти две структуры заметно различаются (см.рис.1). Качество пространственных выравниваний подтверждает это: RMSD при выравнивании через PDBeFold — 4.8, а при использовании align 1c15, 1cy5 в pymol — 3.0
RMSD показывает, на сколько Ангстрем при лучшем совмещении различаются позиции С-альфа атомов в двух моделях.


Рис.1 — без всяких выравниваний и совмещений видно, что структуры одного белка, полученные через NMR и XRD заметно рознятся.

Может, такие большие различия получились из-за высокого В-фактора в РСА-модели, или из-за того, что в растворе белок принимает много разных конформаций, что и повлияло на усреднённую ЯМР-модель? Нет, на рис.2 показано, что и В-фактор почти везде одинаково низкий, и совмещённые ЯМР-структур лежат вполне плотно, за исключением хвостов.


Рис.2 — совмещённые состояния, использованные в создании усреднённой ЯМР-модели, и покрашенная в соотвтствии с В-фактором РСА-модель.

Теперь попробуем найти в ЯМР-структурах связи, которые мы наблюдаем в РСА (рис.3). В ЯМР-моделях из рассмотренных связей есть только водородная связь между азотом и кислородом в остове альфа-спирали: близко расположенные радикалы в РСА-эксперименте оказались далеко в ЯМР-эксперименте.


Рис.3 — Водородные связи в РСА-модели; A: между радикалами разных альфа-спиралей; B: между кислородом и азотом остова в альфа-спирали; С: между радикалами в одной альфа-спирали;

Длина связи, Å А В С
РСА 3.3 2.7 3.1
Мах 10.8 3.6 8.1
Min 6.4 2.8 4.9
Med 8.8 3.2 6.6
StDev 1.4 0.2 0.9

Табл.1 — сравнение расстояний в рис.2 с аналогичными расстояниями в ЯМР-эксперименте. Видно, что сохраняется только расстояние между кислородом и азотом, образующими в альфа- спирали водородную связь. Данные о расстояниях получены при помощи скрипта.

Выводом из сказанного может быть только то, что данные ЯМР и РСА-экспериментов очень разные. При этом нельзя сказать, что какой-то из методов дал лучшие результаты: в ЯМР-экспериментах качество не оценивается, когда для РСА разработано множество параметров качества. К тому же в РСА работа ведётся с кристаллическим белком, а в ЯМР — с белком в растворе. Структура же белка in vivo, скорее всего, отличается как от РСА, так и от ЯМР-моделей.

© Галкин Федор