Занятие 8. Структура тРНК

Характеристики PBD-файла.

Из базы был получен документ c PDB-кодом 1fir. Он содержит информацию о структуре белок-нуклеинового комплекса : нуклеиновая кислота – лизин-тРНК. В полученном мной файле содержится только одна тРНК. Последовательность состоит из цепи А. ORGANISM_SCIENTIFIC: BOS TAURUS ORGANISM_COMMON: BOVINE

Последовательность лизин-тРНК: минорные нуклеотиды и сбои в нумерации.

Исследуемая тРНК состоит из 75-ти остатков. Ниже приведена ее нуклеотидная последовательность:

G C C C G 2MG A U A 2MG C U C A G H2U C G G H2U A G A G C A PSU C A G A C U 70U U U 12A A PSU C U G A G G 7MG H2U 5MC 5MC A G G G 2MU PSU C A 1MA G U C C C U G U U C G G G C G C C A

Как видим, 15 из 75-ти остатков являются тем или иным образом модифицированными. Среди них следующие "нетипичные" нуклеотиды:

Нумерацию остатков тРНК

Нумерация начинается с 1 остатка, оканчивается на 76

Нет "лишних" вставок, "insertion codes"

Анализ структуры с помощью find_pair: поиск двуцепочечных участков.

Чтобы проанализировать вторичную структуру лизин-тРНК, воспользуемся программой find_pair. Выполнив

find_pair -t 1fir.PDB stdout| analyse

получаем в файле 1fir.out информацию о комплементарных парах, образующихся между основаниями лизин-тРНК и, соответственно, о двуцепочечных участках вторичной структуры последней. Таких участков шесть

Результатам поиска дуплексов. Нуклеотиды, участвующие в их образовании отмечены разными цветами (соответственно спирали, в составе которой они находятся):

Спираль 1 – красный цвет
Спираль 2 -зеленый цвет
Спираль 3 - желтая цвет
Спираль 4- лиловая цвет

Визуализация вторичной и третичной структур лизин-тРНК с помощью RasMol

background white
restrict none
select rna
color orange

select 1-5, 68-72
color red
select 21-26,11-14,44-45
color green
select 28-30,40-42
color yellow
selec 50-53, 61-64
color purple

select G1.p, A76.p
cpk 80
label %r%n

Получаем изображение нашей тРНК в остовной модели, с раскрашиванием по вторичной структуре, то есть по спиралям.

Третичная структура тРНК. Необычные взаимодействия

Пример внеспирального стекинг-взаимодействия между основаниями 6G-68C

Пример неканонического взаимодействия между основаниями 9А-12А-23А

Спирали тРНК похожи на А-форму ДНК.

Программа einverted

Для работы с программой einverted из текста pdb-файла была получена и сохранена в fasta-формате последовательность лизин-тРНК. Минорные нуклеотиды заменены на N – любой нуклеотид

Вводимая нуклеотидная последовательность:trna1.fasta Штраф за гэп [12]: 12 Минимальный значение порога [50]:10 (при выборе 15, 20 или 50 программа выравнивание не находит) Значение основания (канонической пары) [3]:3 Значение неканонической пары("несоответствие") [-4]:enter Выходной файл : trna1.inv trna: Score 27: 7/9 ( 77%) matches, 0 gaps

1 gcccg-ata 9

| | | | | | |

72 cgggcttgt 64