На главную На страницу седьмого семестра
— — — — — — — —
Мне достался белок с UNIPROT ID A0A5F5PPR1. Для данного белка нет структуры, поэтому я использовал protein blast для поиска ортологов. Наибольшим сходством обладает белок с UNIPROT ID Q9UBS5. Если посмотреть на выравнивание, то последовательности имеют лишь одно большое отличие (рис. 1).
Рис. 1. Различие в выравнивании.
Данная последовательность имеет много различных структур, покрывающих различное число остатков. К сожалению, есть лишь одна структура, покрывающая все области, в которых происходят мутации, но эта структура имеет разрешение 3.5 Å. Так что я решил использовать несколько структур, с лучшими показателями, но покрывающие не все мутации одновременно.
Для рассмотрения первых двух мутаций использовалась структура 4MS4.
Первой рассмотрим мутацию по положению 190, где заменяется тирозин на фенилаланин.
Рис. 2. Положение остатка тирозина 190 и его окружение. Жёлтым пунктиром показана предположительная водородная связь.
Как можно видеть, данный остаток тирозин способен образовывать водородную связь с окружением, а также вступать в стекинг (вокруг него много ароматических групп). Водородная связь при этом образуется с молекулой лиганда. При замене на фенилаланин остаток по прежнему сможет вступать в стекинг-взаимодействия, однако образование водородной связи больше не будет возможно. Такая замена вряд ли скажется на структуре белка, однако лиганд будет связываться заметно хуже, чем раньше (для связывания с белком останется только стекинг).
Рис. 3. Предсказание результата замены. Показатель strain равен 13.89.
Как можно видеть, остаток хорошо вписывается в окружение, показатель strain низкий, единственное отличие – исчезновение водородной связи с лигандом.
Следующая мутация происходит в позиции 218, где триптофан меняется на гистидин.
Рис. 4. Положение остатка 218 и его окружения.
Даннй остаток не образует ни с кем водородные связи. Он способен только вступать в стекинг-взаимодействие с лигандом.
Рис. 5. Замена остатка на гистидин.
Как можно видеть, гистидин меньше по размерам, чем триптофан, поэтому он не вызывает никаких стерических затруднений. Также он способен вступать в стекинг с лигандом. Так что я считаю, что принципиальных изменений не произойдёт, если произойдёт данная мутация. Помимо этого PyMol рисует возможное возникновение новой водородной связи, однако я не вижу там возможностей для её образования, так что считаю это ошибкой программы.
Для рассмотрения третьей мутации использовалась структура 7C7S.
В качестве последней мутации рассмотрим замену 43 цистеина на серин.
Рис. 6. Окружение цистеина.
Как можно видеть, данный остаток цистеина образует дисульфидный мостик. Серин их образовывать неспособен, а значит структура белка будет сильно нарушена при замене.
Рис. 7. Замена цистеина на серин.
Дисульфидный мостик при такой замене разрушается, а новый остаток испытывает занчительные стерические затруднения (strain = 34.05). Такая замена окажет серьёзное влияние на белок.