Структура тРНК / Комплексы ДНК-белок
Задание 1.1
В этом задании производилось редсказание вторичной структуры тРНК путем поиска инвертированных повторов с помощью программы einverted из пакета EMBOSS. Запуск einverted со стандартными параметрами Gap penalty[12] и Minimum match score[50] не дал никаких находок. Поэтому, штраф за гэп был понижен до 10, а Minimum match score до 15. В результате был найден 1 инвертиррованный повтор:
SEQUENCE: Score 18: 6/6 (100%) matches, 0 gaps
1 gggatt 6
||||||
70 ccctaa 65
Задание 1.2
В этом задании задача была решена с помощью алгоритма Зукера, который реализует программа RNAfold. При первом же запуске программы со стандартными параметрами была получена корректная структура тРНК с 4-мя стеблями, последовательность которой приведена ниже: ( скобки соответствуют 5'- и 3'-основаниям, а "." - неспаренное основание)
GGGAUUUAGCUCAGUUGGGAGAGCGCCAGACUGAAGAUCUGGAGGUCCUGUGUUCGAUCCACAGAAUCCCCACCA ((((((..((((........)))).(((((.......))))).....(((((.......))))))))))).....
Изображение полученной структуры:
Сравнение полученных результатов друг с другом и с анализом PDB-файла приведены в таблице ниже:
| Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
| Акцепторный стебель | 5'-2-71-3' | 6/6 | 6/6 |
| 5'-7-66-3' | |||
| Всего 6 пар | |||
| D-стебель | 5'-10-25-3' | 0/4 | 4/4 |
| 5'-13-22-3' | |||
| Всего 4 пары | |||
| T-стебель | 5'-49-65-3' | 0/5 | 5/5 |
| 5'-53-61-3' | |||
| Всего 5 пар | |||
| Антикодоновый стебель | 5'-38-32-3' | 0/7 | 5/7 |
| 5'-44-26-3' | |||
| Всего 7 пар | |||
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 22 | 10/22 | 20/22 |
Задание 2.1
Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре 1DFM производился с помощью JMol. Сначала были определены следующие множества атомов:
1.Множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (set1).
2.Множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (set2).
3.Множество атомов азота в азотистых основаниях (set3).
На JMol-апплете ниже соответсвующие мнодества последовательно отображены:
Задание 2.2
В данном задании определялось количество полярных и неполярных взаимодействий ДНК с белком. Полярным контактом считалась ситуация, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5 ангстрем. Аналогично, неполярным контактом считалась пара неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5 ангстрем. Анализ проводился заданием в программе Jmol поиска соответсвующих атомов на заданном расстоянии друг от друга. Результат анализа представлен в таблице ниже:
| Контакт | Полярные | Неполярные | Всего |
| Контакты с остатками 2'-дезоксирибозы | 8 | 78 | 86 |
| Контакты с остатками фосфорной кислоты | 52 | 0 | 52 |
| Контакты с остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 34 | 74 | 108 |
| Контакты с остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 2 | 2 |
Можно заметить, что основной вклад в неполярные взаимодействия вносят остатки 2'-дезоксирибозы (78) и остатки азотистых оснований со стороны большой бороздки (74). Остатки фосфорной кислоты участвуют в многочисленных полярных взаимодействиях (52), а остатки, направленные на малую бороздку во взаимодействиях практически не участвуют.
Задание 2.3
С помощью программы nucplot была получена популярная схема ДНК-белковых контактов, полученные изображения вы можете видеть ниже.
Задание 2.4
Аргинин 76:a - аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК:
Наибольшую роль в узнавании ДНК, на мой взгляд, вместе с 76:a аргинином, играет 34:a аргинин. Вместе они узнают три последовательно идущих гуанина.
