Кирпичиков Роман


Задание 1. Выравнивание структур

В этом практикуме рассматриваем 10 структур разных белков. Структуры схожие, большинство отличий представляют из себя маленькие спирали/листы и отличия в длине определенной структуры на 1-2 остатка.

Рисунок 1. Наложение структур (3, 5 и 10)

На первой картинке представлены 3 наиболее похожие друг на друга структуры 2OAS, 3D3U, 3GK7. На второй картинке к ним добавлены еще 2 структуры 1POI и 1XR4(A01). Здесь уже видны элементы вторичной структуры, не свойственные первым 3 моделям. На последней картинке просто представлены все 10 структур, они показались мне слишком запутанными для описания, поэтому я сначала поставил первую и вторую картинку.

Все структуры содержат внутри себя укладку Россмана (параллельно уложенные бета-листы, окруженные альфа-спиралями)

Задание 2. Разметка вторичной структуры

Рассмотрели две структуры: 3D3U и 3GK7.

Рисунок 2. Бета-листы в 3D3U(снизу) и 3GK7(сверху)

Как видно на Рис.2, в 3D3U THR-79 не вошел в состав бета-листа, из-за того, что он находится на С-конце белка и достаточно подвижен, а также не стабилизирован водородными связями верхним бета-листом (его там просто нет, в отличие от 3GK7).

Задание 3. Предпочтительные структуры для аминокислот

В данном задании для каждой из 10 структур нужно было сгенерировать разметку вторичной структуры с помощью dssp и рассчитать склонность каждой аминокислоты образовывать тот или иной тип вторичной структуры. С этой целью был произведён подсчёт для каждого остатка его склонности образовывать тот или иной тип вторичной структуры по формуле P_ik = (n_ik/n_i) / (N_k/N), где P_ik - это склонность аминокислотного остатка i образовывать тип вторичной структуры j, n_ik - это количество остатков i в датасете, образующих тип вторичной структуры j, n_i - это общее количество остатков i в датасете, N_k - это общее количество остатков, образующих тип вторичной структуры j во всем датасете а N - это общее количество остатков в датасете. Результаты были занесены в следующую таблицу:

H - альфа-спирали, E - бета-листы, C - петли.

Структура/Аминокислота A R N D C Q E G H I L K M F P S T W Y V X
H 1,68 1,89 0,50 0,86 0,42 1,69 1,49 0,49 0,65 1,12 1,36 0,93 1,25 0,73 0,68 0,75 0,68 0,36 0,87 0,81 0,00
E 0,82 0,71 0,42 0,56 2,24 0,74 0,69 0,37 1,00 2,03 1,33 0,70 1,39 1,37 0,35 0,67 1,25 1,36 1,19 1,89 0,00
C 0,83 0,81 1,38 1,20 0,75 0,86 0,94 1,40 1,12 0,59 0,76 1,13 0,78 0,96 1,34 1,20 1,02 1,09 0,98 0,75 1,69

Посмотрев на таблицу можем заметить, в образовании альфа-спиралей чаще принимает участие аланин, аргинин и глутамин. Бета-листы же чаще оброзованы цистеином, изолейцином и валином. В петлях - пролины и глицины. X обозначает неизвестную аминокислоту. Все они находятся в петлях.


© Кирпичиков Роман, 2017