Семестр VII. ЯМР-спектроскопия. Биологические единицы
|
ЯМР-спектроскопия
На сайте PDB была выбрана структура, решённая методом NMR в 2014 году- 2MF6. Запись 2MF6 содержит 15 моделей тетрамерного белка (длина одной цепи 129 остатков).
 |
| Рис.1. Общий вид структуры 2MF6 (показаны все модели записи 2MF6, каждая своим цветом) |
В модели 1 структуры было обнаружено четыре симметричных ARG26 и GLU28 (NH2...OE1) водородных взаимодействия. Рассмотрим таковое в цепи В.
 |
| Рис.2. Все водородные связи между боковыми группами ARG и GLU |
В первой модели была найдена водородная связь между боковыми группами ARG26 и GLU28 (NH2...OE1) в цепи В белка. При рассмотрении этой пары остатков в модели 11, их взаимное расположение сильно отличается от такового в первой модели: расстояние между NH2 и OE1 становится больше, и уже нельзя говорить о существовании между ними водородной связи. Тако еразличие в пространственном расположении остатков объясняется тем, что восстановление укладки белка при использовании метода ЯМР неоднозначно.
 |
| Рис.3. Водородная связь между ARG26 и GLU28 цепи B (модель 1) |
 |
| Рис.4. Отсутствие водородной связи между ARG26 и GLU28 цепи B (модель 11) |
 |
| Рис.5. Сравнение взармодействия ARG26 и GLU28 цепи B (модель 1 - зеленая и 11 - желтая)) |
Биологические единицы
На сайте PDB была выбрана структура, у которой асимметрическая единица включает две цепи, а биологическая единица – четыре цепи: 1HHO. Запись 1HHO содержит информацию о структуре двух субдъединиц (составляют асимметрическую ячейку) тетрамерного белка оксигемоглобина человека. Структура была разрешена в 1983 году при разрешении 2.1 А.
 |
| Рис.6. Общий вид структуры из записи 1HHO. Цепи А (зеленая) и B (розовая) молекулы тетрамерного оксигемоглобина человека. |
 |
| Рис.7. Структура тетрамера оксигемоглобина человека: исходная асимметрическая единица (зеленая) и добавленная к ней асимметрическая единица (розовая) |
Между остатками копий асимметрической единицы внутри биологической единицы можно найти разные водородные связи (Рис.8). Например, есть целый кластер взаимодействий (sym - вторая копия асимметрической ячейки, str - структура асимметрической ячейки, описанная в PDB-файле; Рис.9):
/sym//A/VAL`1/N ... /str//A/ARG`141/OXT
/sym//A/LEU`2/N ... /str//A/ARG`141/OXT
/sym//A/LYS`127/NZ ... /str//A/ARG`141/O
/sym//A/LYS`127/NZ ... /str//A/TYR`140/O
 |
| Рис.8. Все водородные взаимодействия между разными копиями асимметрической ячейки. |
 |
| Рис.9. Водородные взаимодействия (/sym//A/VAL`1/N ... /str//A/ARG`141/OXT; /sym//A/LEU`2/N ... /str//A/ARG`141/OXT; /sym//A/LYS`127/NZ ... /str//A/ARG`141/O; /sym//A/LYS`127/NZ ... /str//A/TYR`140/O) |
|