Ligand

Занятие 10

1. Выравнивание лизоцима форели и LYS_BPPA2

Дан белок LYS_BPPA2, точнее его последовательность, необходимо провести выравнивание clustalW и получить результат в формате PIR - align.pir. Все изменения необходимые для модификации были внесены.

2. Модификация pdb файла 1lmp

В ручную была удалена вода из структуры; атомы лигандов, которые относились к 131 и 132 остаткам были помечены как относящиеся к 130 остатку с индексами A, B, C. Модифицированный файл - 1lmp_now.ent

3. Моделирование полученных структур

Выравнивание показало очень невысокую схожесть, и при отборе остатков, которые на 3-3,5 ангстрема отстоят от лиганда своими N или O атомами(способными образовать водородную связь), выяснилось, что консервативный (по выравниванию) остаток один Gln. Но были выбраны еще два, которые могут образовывать связи атомами остова и не сильно отличаются по функциональности. Скрипт для моего моделирования - lys_bppa.py

Представлено пространственное выравнивание пяти полученных моделей.

4. Анализ полученных структур

Видно заметные отличия в структуре петель и поворотов, при общих вторичных структурах всех моделей. Для анализа с помощью WHATIF были выбраны два критерия: Hand check, Ramachandran plot evaluation. Первый рассматривает правильность хиральности С-атомов, и отмечает атомы с большим отклонением от нормы, второй высчитывает Z-score карты Рамачандрана. Результаты следующие:

				Ramachandran plot evaluaion(Z-score)
	Source			-0.965		
	First model		-2.451
	Second model		-1.702
	Third model		-2.216 
	Fourth model		-2.839
	Fifth model 		-2.228

	1LMP - Improper dihedral RMS Z-score : 1.055 The average deviation= 1.307

	1st model)28 PRO   (  28 )  A      N     -6.1   -22.59    -2.48
  		   41 PRO   (  41 )  A      N     -6.6   -24.05    -2.48
  		   88 PRO   (  88 )  A      N     -9.8   -34.78    -2.48
	Improper dihedral RMS Z-score : 1.318 The average deviation= 1.471

	2nd model)88 PRO   (  88 )  A      N    -10.0   -35.30    -2.48
	Improper dihedral RMS Z-score : 1.297 The average deviation= 1.381

	3d model) 41 PRO   (  41 )  A      N     -7.4   -26.90    -2.48
  		   88 PRO   (  88 )  A      N     -9.9   -34.87    -2.48
	Improper dihedral RMS Z-score : 1.301 The average deviation= 1.422

	4th model)41 PRO   (  41 )  A      N     -6.2   -22.93    -2.48
  		   88 PRO   (  88 )  A      N      6.5    18.84    -2.48
 		  125 GLN   ( 125 )  A      CA   -18.2    -1.24    33.96 Wrong hand
	Improper dihedral RMS Z-score : 1.270 The average deviation= 1.410

	5th model) 2 PRO   (   2 )  A      N     -6.3   -23.04    -2.48
  		   41 PRO   (  41 )  A      N     -8.1   -29.14    -2.48
  		   88 PRO   (  88 )  A      N    -10.1   -35.45    -2.48
Improper dihedral RMS Z-score : 1.290 The average deviation= 1.346

Лучшие результаты по двум критериям показала вторая модель (она и будет основным объектом следующего занятия). Из-за большего приближенного Z-score(1,702), чем остальные и наличия только одного N-атома (в остатке Pro88) который приводит к нарушению хиральности. Остальные модели - 1, 3, 4, 5