Определение вторичной структуры

Для работы была выбрана структура белка бета-лактамазы TRU-1 из организма Aeromonas enteropelogenes с PDB ID 6fm6. Разрешение - 1.05Å. Структура PDB содержит несколько альфа-спиралей и бета-лист. Структура представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структура белка 6fm6, размеченная по элементам вторичной структуры.

Были проведены предсказания вторичной структуры алгоритмами DSSP и Stride с помощью соответствующих веб-сервисов. Результаты - в файлах, соответственно, dssp.txt и stride.txt. Ниже - таблица с найденными элементами вторичной структуры. На рисунке 1 представлены некоторые вторичные структуры, расшифрованные разными программами.

Тип структурыОригинальная структура DSSP Stride
альфа-спираль5-226-216-21
бета-тяж25-3225-3225-32
бета-тяж35-4235-4235-42
бета-тяж57-5957-5957-59
310 спираль63-78-61-66
альфа-спираль64-7767-78
310 спираль86-9588-9087-90
310 спираль92-9492-94
310 спираль97-10198-10098-100
альфа-спираль103-109104-108104-109
альфа-спираль125-136126-135126-135
бета-тяж145-146145-146145-146
альфа-спираль149-164150-163150-164
альфа-спираль167-175168-171168-180
альфа-спираль175-180177-179
бета-тяж185-186185-186185-186
310 спираль190-197191-196191-196
бета-тяж200-201200-201200-202
бета-тяж207-208207-208206-208
альфа-спираль215-221216-220216-221
бета-тяж223-225223-225223-225
альфа-спираль226-239226-238226-236
альфа-спираль242-252243-251243-252
бета-тяж254-255254-255254-255
бета-тяж257-259257-259257-259
бета-тяж262-264262-264262-264
бета-тяж269-272269-272269-272
альфа-спираль276-284277-283277-284
альфа-спираль285-290286-289286-290
бета-тяж293-294293-294293-294
бета-тяж302-303302-303302-303
бета-тяж308-316308-316308-316
бета-тяж319-326319-326319-326
310 спираль327-330327-329327-329
бета-тяж331-337331-337331-337
альфа-спираль342-358343-357343-357

Рисунок 2. Отличия в расшифровке некоторых вторичных структур. Структура, расшифрованная DSSP, желтая; расшифрованная Stride - голубая; расшифрованная обеими программами - зеленая.

Как можно заметить, бета-тяжи расшифровываются всеми программами достаточно однозначно, в соответствии с оригинальной разбивкой на вторичные структуры (нашлось только 2 случая разной расшифровки, оба есть на рисунке). Однако спирали часто расшифровываются по разному. Возможно, это связано с тем, что в структуре несколько типов спиралей, альфа и 310 спирали. Также можно заметить, что по разному расшифровываются в основном края спиралей, а конкретно, Stride захватывает в спираль больше остатков, чем DSSP (обратный случай имел место только 1 раз, он есть на рисунке). Это, скорее всего, особенность алгоритмов. Еще было замечено, что алгоритмы несколько раз разбивали одну оригинальную спираль на две, или наоборот, объединяли 2 спирали в одну.


© Герасева Е.П. 2015