Анализ структуры белка 3RNR

Структура в целом

Stage II Sporulation E Family Protein from Thermanaerovibrio acidaminovorans — многомембранный белок с двумя раздельными функциями. Он играет роль в пер...

Молекула белка состоит из двух полипиптидных цепей, и в биологическую единицу входят две цепи А и B, которые почти идентичны. (Теоретически — идентичны).

Белок 3RNR
Рис 1. Белок 3RNR

Отдельные цепи

Данный белок был обнаружен в организме Thermanaerovibrio acidaminovorans DSM 6589, а экспрессировался Escherichia coli BL21.

Данные uniprot:

Uniprot_id: D1B7C2

Название: Crystal Structure of Stage II Sporulation E Family Protein from Thermanaerovibrio acidaminovorans

Функция: данные отсутствуют

Вторичная структура молекулы белка представлена 10 α-спиралями и 22 β-тяжами. Цепи, теоретически, состоят из 422 аминокислот. Однако в ходе проведения эксперимента...

Молекула не имеет мутаций по данным UniProt.

Обнаружена одна модифицированная аминокислота - селенометионин. (В файле формата .pdb перед молекулой, которая была добавлена в структуру белка стоит слово...)

Модифицированная аминокислота

Спирали и ленты
Рис 2. α-спирали (выделены красным) и β-тяжи (выделены желтым)
Данные Uniprot
Рис 3. Данные Uniprot

Малые молекулы

В записи структуры есть три типа малых молекул:

1. GOL — GLYCEROL

Расположен в активном центре

GOL

2. EDO — 1,2-ETHANEDIOL

EDO

3. ACY — ACETIC ACID

ACY

Малые молекулы:

Acetic acid

1,2 - Ethanediol

Glycerol

Исходя из данных о молекуле можно сделать вывод, что лиганды были добавлены искусственно в процессе получения структуры. (Аналогично, как и с молекулами модифицированных аминокислот).

Функции малых молекул:

Уксусная кислота: не связана с функцией белка. Могла использоваться для регуляции pH среды (буферная система).

Глицерол и 1,2 — этандиол: использовались для стабилизации структуры при низких температурах и для улучшения кристаллизации.

Исследование структуры молекулы белка

Белковое окружение лиганда

Белковое окружение GOL
Рис 4. Белковое окружение GOL

Взаимодействия в белке 3RNR

В молекуле белка представлены различные типы взаимодействий, такие как: водородные связи, ковалентные связи, различные виды стекинг-взаимодействий.

Водородные связи

Водородные связи можно рассмотреть на примере взаимодействия между аминокислотами основной цепи и лигандами.

Водородные связи ALA11 и VAL179
Рис 5. Водородные связи между ALA11 и VAL179
Водородные связи SER34 и GOL216
Рис 6. Водородные связи между SER34 и GOL216

Cation-π взаимодействие

Cation-π взаимодействие — тип взаимодействия, в котором задействованы положительно заряженный катион и π-электронная плотность в ароматических соединениях. Cation-π взаимодействие...

Cation-π взаимодействие
Рис 7. Cation-π взаимодействие между TRP60 и ARG31

Гидрофобные взаимодействия

Гидрофобные взаимодействия — это нековалентные взаимодействия, возникающие между неполярными или малорастворимыми в воде молекулами или группами атомов.

Гидрофобное взаимодействие
Рис 8. Гидрофобное взаимодействие между VAL4 и ALA177

Солевые мостики

Солевой мостик — это ионная связь между COO- группами аспарагиновой или глутаминовой кислоты и NH3+ группами лизина или аргинина, по длине не превышающая...

Солевой мостик
Рис 9. Солевой мостик между ASP6 и ARG79