Электронная плотность

Протеиназа K из гриба Parengyodontium album (PDB ID: 5roj, 5uvl)

Протеиназа K относится к группе сериновых пептидаз. Способна расщеплять кератин, обладает широкой специфичностью. Основными местами узнавания протеазой являются пептидные связи, соседствующие с карбоксильной группой алифатических и ароматических аминокислот с закрытой альфа-амино-группой. Используется для удалении белковых примисей в препаратах РНК и ДНК, инактивирует в них нуклеазы.

При первом рассмотрении двух кристаллографических расшифровок сильных отличий не было обнаружено, однако при сравнении карт электронной плотности с одинаковым уровнем подрезки структура 5roj имела визуально большую плотность и больший охват атомов. Поэтому был сделан вывод о том, что структура 5roj имеет большее разрешение, чем структура 5uvl, что и было подтверждено при просмотре страниц соответствующих структур из PDB (1.02 Å, 2.65 Å).

Электронная плотность структур 5roj и 5uvl

Отдельно была рассмотрена электронная плотность последовательности KGVVASLSL у обоих расшифровок на одинаковом уровне подрезки. Видно, что большая часть "облаков" плотности структуры 5roj точно определяют положение атомов. В структуре 5uvl области, покрытые электронной плотностью больше, чем в 5roj, их очертания не точно описывают положение атомов. Увеличение вариантов расположение атомов в структуре 5uvl ведет к понижению её разрешения.

Электронная плотность участка структуры 5roj
Электронная плотность участка структуры 5uvl

hPXR-LBD человека в комплексе с эстрадиолом и эндосульфаном (PDB ID: 7axk)

X рецептор прегнана - это ядерный рецептор, основной функцией которого является узнавание чужеродных токсичных веществ и регулирование экспрессию белков, участвующих в детоксикации и удалении этих веществ из организма.

Были получены карты электронной плотности для 7axk с разными уровнями подрезки. Заметно, что структуры расположенные дальше от центра начинают "пропадать" с карты плотности. Такое поведение электронной плотности, возможно, является следствием повышенной подвижности данных частей структуры в пространстве, что могло привести к их неполноценной фиксации в кристалле белка.

Электронная плотность 7axk с уровнем подрезки 1
Электронная плотность 7axk с уровнем подрезки 2
Электронная плотность 7axk с уровнем подрезки 3

Также была рассмотрена электронная плотность вокруг лигандов. На 1 уровне подрезки на карте у эндосульфана не отобразились некоторые атомы углерода (обладающие низкой электроотрицательностью) и несколько атомов хлора, в то время как у эстрадиола отобразились все атомы. На 2 и 3 уровне подрезки заметные облака плотности остались только у колец эстрадиола, обладающих повышенной жесткостью. Хотя атомы хлора эндосульфана обладают высокой электроотрицательностью, у 3х из них нет облаков электронной плотности даже на 1 уровне подрезки, а на 2 уровне плотность вовсе исчезает у всего лиганда. Это может быть связано с: подвижностью данной части лиганда (нет взаимодействий с белком, возможные конформационные изменения); лиганд попал не во все молекулы при образовании кристалла белка; большое количество электрооотрицательных атомов тянет на себя электронную плотность, распределение не всегда равномерное (к тому же, 2 атома хлора "без плотности" связаны с одним и тем же атомом углерода).

Электронная плотность 7axk у лиганда с уровнем подрезки 1
Электронная плотность 7axk у лиганда с уровнем подрезки 2
Электронная плотность 7axk у лиганда с уровнем подрезки 3

Ссылка на сессию PyMol здесь.

Назад
На главную