На главную На страницу седьмого семестра
— — — — — — — —
Задание №1
В белке с PDB ID 7DTM были найдены остатки с наибольшим и наименьшим средним В-фактором. Визуализация этих остатков в структуре белка дана на рис. 1.
Рис. 1. Визуализация остатка с наименьшим В-фактором (серин) и наибольшим (глицин). Эти остатки выделены фиолетовым цветом, их ближайшее окружение –
жёлтым, остальной белок – зелёным.
Как можно видеть из рис. 1, глицин, имеющий наибольший В-фактор (99.0275), находится на наружней части белка (петля, отдалённая от центра) и почти не зафиксирован никакими взаимодействиями, в то время как серин, имеющий наименьший В-фактор (18.72), находится в центре и жёстко закреплён множеством связей. Вероятно, именно подвижность участка определяет величину В-фактора.
Задание №2
Далее я построил зависимость среднего В-фактора остатка от расстояния между центром масс отстатка и белка (рис. 2).
Рис. 2. Зависимость среднего В-фактора остатка от расстояния между центром масс остатка и белка.
Как можно видеть из рис. 2, средний В-фактор высокий при большом удалении от центра и при большом приближении, а наименьший - посередине. Это говорит о том, что в центре белка есть пустота, заполненная растворителем, из-за чего остатки там также обладают подвижностью. Это подтверждает структура белка.
Задание №3
В этом задании я провёл симуляцию эксперимента по получению структуры методом рентгенструктурного анализа и анализу его данных. Для этого была симулирована молекула с таким графиком электронной плотности (рис. 3).
Рис. 3. Изначальный график придуманной молекулы для симуляции РСА.
Далее было проведено несколько симуляций, условия и результаты которых приведены в следующей таблице (рис. 4).
Рис. 4. Таблица с данными симуляций.
Скачать файл jupiter, в котором проводилась работа над заданием 2 и 3
Рассмотрим полученные результаты.
Рис. 5. Результат восстановления по 1, 10, 50 и 100 гармоникам.
Как можно видеть, качество восстановления ожидаемо растёт по мере увеличения числа рассматриваемых гармоник. Я считаю, что при учитывании 1 и 10 гармоник результаты получаются неудовлетворительными, в то время как на 50 и 100 они уже довольно хорошие.
Сравним влияние шумов на амплитудах и фазах.
Рис. 6. Результат восстановления при шумах на амплитудах (левая картинка) и на фазах (правая картинка).
Как можно видеть, качество восстановления в ситуации шумов на амплитудах выше (можно разглядеть положение всех атомов), чем в ситуации шумов на фазах (невозможно определить положение водородов – малых пиков). Это соотвестсвует тому, что фазы несут в себе больше информации, чем амплитуды.
Далее рассмотрим восстановление по неполному набору гармоник.
Рис. 7. Результаты восстановления на неполном наборе гармоник (2 - 400; 0 - 230, 260 - 400; 0 - 390, 400).
Из рис. 7 становится ясно, что выпадение гармоник из середины почти никак не влияет на результат, в то время как выпадение первых оказывает заметное влияение (хотя всё равно результат считывается). Я думаю, это наглядно показывает, что первые гармоники несут основную информацию, а каждая следующая всё меньше и меньше.