Построение электронной плотности в 3D модели
Цитохром с пероксидаза — это фермент, который восстанавливает пероксид водорода до воды, используя восстановительные эквиваленты цитохрома с.
Для работы был выбран белок дрожжей Saccharomyces cerevisiae 5EJX.
Необходимо оценить модель пространственной структуры в PDB, используя карту электронной плотности (ЭП). Файл с картой электронной плотности белка скачали из базы EDS. Разрешение структуры, полученной рентген-структурным анализом, — 1.50 Å.
Изображение ЭП вокруг полипептидной цепи
Используя команду isomesh в PyMOL, построили совмещенное изображение полипептидной цепи (backbone) и электронной плотности (рисунок 2). При применении isomesh был задан carve=1.5 (расстояние от выбранного множества атомов, на котором визуализируется электронная плотность). Значение определили эмпирически, такое, чтобы не учитывался сигнал от соседних не выбранных атомов. Значение электронной плотности, которое имеет изображенная сеточкой поверхность, показано на рисунке. Оно измеряется в "сигмах" — значение электронной плотности в точке нормируется и центрируется, таким образом измеряется превышение сигнала ЭП над шумом. Видно, что ЭП некоторых атомов исчезает при высоком пороге. Это значит, что пики этих атомов меньше по сравнению с остальными.
Изображение ЭП вокруг трех аминокислотных остатков
Следующим шагом визуализировали ЭП вокруг трех аминокислотных остатков белка. Параметры isomesh такие же.
Заключение
Для визуального анализа соответствия 3D-структуры цитохром с-пероксидазы 5EJX ее карте электронной плотности построили изображение полипептидной цепи белка и детальную картинку нескольких аминокислот. Полипептидная цепь белка хорошо видна по ЭП при пороге 3.0. Боковые остатки белка хорошо угадываются по сгущениям электронной плотности. В целом, можно сказать, что модель белка в PDB согласуется с данными электронной плотности.