Совмещение структур

1. Нахождение структурных гомологов.



Для выполнения задания использовались ранее выбранная структура белка (см. практикум 1) 5T30 и сервис PDBeFold.

При поиске по цепи А были отобраны 3 следующие структуры: MnSOD из Chaetomium thermophilum 4BR6; SOD2 из Saccharomyces cerevisiae, камбиальная SOD из пропионобактерии 1AR4.


Рисунок 1. Выбранные последовательности для выравнивания (выдача PDBeFold для 5T30).



Рисунок 2.1 Визуализация структурного выравнивания с 5T30.



Рисунок 2.2 Визуализация структурного выравнивания с 5T30.



Рисунок 3. Результаты совмещения PDBeFold.



На рис. 1 представлены параметры найденных гомологов. Далее, вышеуказанный сервис был использован для проведения множественного структурного выравнивания, результаты которого можно видеть на рис. 2.1, 2.2, 3. Здесь белок 5T30 представлен цветом темно-фиолетовым, 4BR6 - розовым, 3LSU - серо-голубым, 1AR4 - белым. Мы видим, что структуры достаточно хорошо накладываются друг на друга (за исключением, возможно, петель как наиболее подвижных участков).



2. Сравнение выравниваний.



Полученный файл с множественным структурным выравниванием был проанализирован в JalView. Для проведения сравнения с выравниванием последовательностей в том же JalView был использован алгоритм Muscle с дефолтными параметрами. На рис. 4 можно видеть результаты сравнения двух выравниваний.


Рисунок 4. Совмещение структур (сверху) vs. выравнивание последовательностей (снизу).



Следует отметить, что выравнивания практически идентичны, есть только 3 участка (отмечены на рис. 4), которые немного отличаются, при этом они соотвествуют линкерным последователностям. Я сакцентирую внимание на 1-ом таком участке, поскольку в совмещении последовательностей на участках 2, 3 выравнивания нет (отсутствуют т.н. вертикальные блоки).

Рисунок 5. Спорный участок #1 в выравниваниях.



При близком рассмотрении данного участка в PyMOL (рис. 5) можно видеть, что 3 Lys (из 5T30, 4BR6 и 1AR4) достаточно хорошо накладывается на структуру Leu из последовательности 3LSU. Таким образом, можно сделать вывод, что структурное выравнивание для данной группы белков лучше описывает их 3D-сходство.