| Главная | Семестры | Проекты | Заметки | О себе | Полезные ссылки |
Раздел 1. Лиганды в структуре 2CHP.
На рис.1 представлено изображение стркутуры белка в комплексе с двумя лигандами - PO43- (фосфат-ионами). Относительные размеры белка показаны в таблице 1. Относительный размер лиганда представлен на рис.2.
Таблица 1. Размеры белка
| Ширина | Высота | Длина |
| 4.087nm = 40.87A = 4.087*10-9m | 4.539nm = 45.39A = 4.539*10-9m | 8.302nm = 83.02A = 8.302*10-9m |
 |
Рис.1 Cтруктура CHP2 с выделенными лигандами - фосфат ионами. Красным цветом обозначены атомы кислорода в лиганде, желтым - фосфора, белым - белок. Синим цветом показаны параметры структуры: длина, высота и ширина. |
 |
Рис.2 Лиганд - фосфат-ион с обозначенными расстояниями между самыми дальними атомами. Красным цветом показан кислород, желтым - фосфор. |
Так как белок осуществляет регуляцию генов при стрессовой концентрации определенного металла в клетке, то можно предположить, что в результате фосфорилирования-дефосфорилирования (приобретение лиганда фосфат-иона) белок изменяет свою конформацию для улучшения регуляторной функции. То есть фосфат-ион является субстратом.
Раздел 2. Анализ области контакта белка из структуры PDB 2CHP и лиганда PO43-
С помощью скрипта, ссылка на который представлена ниже, получено изображение лиганда в окружении атомов, находящихся на расстоянии менее или равном 5 Ангстрем. В этом окружении оказались атомы кислорода (-OH) Thr и атомы азота (NH-) His. Приведем расстояния между атомомами:
| Атомы, между которыми измеряется расстояние | O4 - OG1 (Thr45,A) | O2 - ND1 (Thr45,A) | O3 - ND1 (His42,A) | O3 - ND1 (His42,D) |
| Расстояние | 0.362nm | 0.3nm | 0.312nm | 0.323nm |
Так как мы брали данные из отдельной субъединицы белка, то добавим также данные, полученные с изображения полноценной структуры. Выясняем, что водородные связи могут образоваться между одним из кислородов лиганда и: азотом (NH) His42 цепи A; азотом His42 (NH) цепи С; кислородом (OH) Thr45 цепи С; кислородом (OH) Thr45 цепи D. Наиболее вероятное взаимодействие происходит за счет водородной связью с наименьшей длиной, т.е. между His42 (цепь С) и фосфат-ионом. Подробнее на рис.3. Лиганд и элементы вторичной структуры, окружающие его, показаны на рис.4. Схема с изображением предполагаемых водородных связей с указанными расстояниями между атомами представлена на рис.5.
 |
Рис.3 Область контакта белка из структуры PDB 2CHP и лиганда PO43-. Условные обозначения: желто-зеленым цветом показаны атомы, с которыми могут контактировать через водородную связь атомы кислорода фосфат-иона. Приведены расстояния между атомами (выделены синим цветом). Желтым цветом показан фосфор, красным - кислород. |
 |
Рис.4 Область контакта белка из структуры PDB 2CHP и лиганда PO43-. Условные обозначения: желтым цветом показан фосфор, красным - кислород. Фиолетовым в режиме cartoons показаны альфа-спирали. |
 |
Рис.5 Область возможного контакта белка из структуры PDB 2CHP и лиганда PO43- с помощью водородных связей. Изображение получено средствами ChemSketch. Длина водородной связи указана в ангстремах. |
Раздел 3. Проект генно-инженерного эксперимента с белком из структуры 2CHP2
- Потеря белком способности связывать лиганд может произойти в случае замены аминокислоты His42, (цепь С) на аминокислоту, которая не сможет связать фосфат-ион. В частности, это могут быть кислоты, не несущие в своем радикале атомов с высокой электроотрицательностью (кислород, азот), такие, как Val, Ala, Gly и др.
- Сохранение белком способности связывать лиганд может будет происходить при замене His на кислоту с подобными свойствами, т.е. на положительно заряженную, например Arg или Lys.