В этот раз мы столкнулись с ситуацией, когда у белка есть остатки, для которых существуют 2 альтернативных положения - альтлока.
В белке с pdb id 6RT3 есть два аргинина, для каждого приведены 2 альтлока. Визуализация этих альтлоков в PyMol помогла
нам удостовериться, что не все 4 комбинации возможны в белке и причина этому прекрывание электронных оболочек невзаимодействующих атомов.
Рис.1 Невозможная комбинация альтолоков R45_B и R68_A. Их заряженные азоты не могут располагаться настолько близко друг к другу. Энергетически это невозможно.
По той же причине невозможна комбинция альтлоков R45_A и R68_B.
Рис.2 Невозможная комбинация альтолоков R45_A и R68_B. Их заряженные азоты не могут располагаться настолько близко друг к другу. Энергетически это невозможно.
Наиболее стабильной оказалась пара альтлоков R45_B и R68_B. Во-первых их функциональные группы находятся на приемлемом расстоянии друг от друга и от окружения. Во-вторых,
они образуют выгодные связи с окружающими остатками. R45_B положительно заряжен и образует солевой мостик с водой и водородную связь с карбонильным кислородом G49.
R68_B стабилизирован водородной связью, образованной его эпсилон азотом с водой. Один терминальный атом азота R68_B образовал водородную связь с водой, другой атом - с
гидроксилом T51 и еще одной водой.
Рис.3 Самая подходящая комбинация альтолоков R45_B и R68_B. Остатки с которыми они образуют связи выделены желтым. Розовым пунктиром показан солевой мостик, желтым - водородная связь.
2 task
Сделаем изображение остова всего бекла, покрасив его по b-фактору. Синие участки соответсвуют низкому значению b-фактора. Красные - высокому. Грубо говоря, B-factor сообщает как сильно
на момент проведения эксперимента было размазана или распылена электронная плотность атома вокруг него вследствие его подвижности. И окрашивание остова по b-фактору даст представление о том, какие участки
более или менее подвижны. Интуиция подсказывает, что наиболее подвижные участки контактируют с водой и поэтому колеблются вместе с ней. И действительно, на рис.4
показан красным N-конец белка. Он находится на поверхности, где много воды, соответсвенно ничто не мешает ему двигаться в растворе.
Рис.4 Окрашенный по B-фактору остов белка с PDBid 6rt3. N-конец белка покрашен в красный цвет.
Теперь посмотрим на отдельный, окрашенный по b-фактору остаток белка (на R21), чей боковой радикал заметно краснеет к окончанию.
И подключим к рассмотрению электронную плотность на разных уровнях подрезки. С увеличением этого уровня электонная плотность в некоторых местах будет пропадать,
что закономерно, потому что растет порог на значение электронной плотности быть больше шума. А так как B-factor, как мы уже говорили, будет больше, чем более размазана
электронная плотность вокруг атома в результате его динамической нестабильности, то электронная плотность начнет исчезать с более красных участков R21.
В наших словах можно убедиться, если посмотрим на рисунки 5-7. Действительно, при увеличении уровня с 1го до 3х электронная плотность стала сходить с терминальных атомов радикала R21,
которые и были самыми красными.
Рис.5 Электронная плотность вокруг R21 на уровне подрезки 1.
Рис.6 Электронная плотность вокруг R21 на уровне подрезки 2.
Рис.7 Электронная плотность вокруг R21 на уровне подрезки 3.
3 task
Стало любопытно, как выглядит наш белок в окружении соседей по ячейке. Выбрав отображение белка в виде surface и сгенерировав соседей белка, мы видим на рис.8, что эти молекулы вместе
формируют "кристалличность" - при перемещении на вектор один белок перейдет в другой. На рис.9 изображены белки, которые соприкасаются с нашим белком. Таких контактных молекул оказалось 9.
Рис.8 Соседи белка по кристаллу. Выбран ракурс, который явно иллюстрирует "кристалличность".
Рис.9 Соседи белка по кристаллу, которые соприкасаются с ним. Каждый белок покрашен в свой цвет.
