Построение электронной плотности в 3D модели

Бактериальная полинуклеотидкиназа/фосфатаза (Pnkp) системы репарации РНК состоит из трех доменов: киназного, фосфотазного и лигазного; они перечислены в направлении от N-конца к C-концу белка. Эти домены можно изучать раздельно, разбив трехдоменную Pnkp на 3 отдельных, сохраняющих свои функции белка. Таким образом была получена пространственная структура киназного домена (1-170 а.о.) Pnkp бактерии Ruminiclostridium thermocellum, ее PDB ID - 4GP7. Киназный домен образует гомодимер (рис. 1).

Рис. 1. Изображение гомодимера полинуклеотидкиназы организма Ruminiclostridium thermocellum, PDB ID - 4GP7.

Разрешение структуры 4GP7 составляет 2.0 Å. Оценить модель пространственной структуры можно по ее карте электронной плотности, полученной с сервера EDS, что и было сделано далее.

Было построено изображение электронной плотности вокруг полипептидной цепи при разных уровнях подрезки с помощью команды isomesh в PyMol (рис. 2). При увеличении значения уровня подрезки, остаются наиболее электронно-плотные области.

Рис. 2. Совмещение остова полинуклеотидкиназы и электронной плотности при разных уровнях подрезки (level).

Из рис. 2, изображающего всю структуру целиком, уже видно, что построенная модель не на всех участках хорошо согласуется с полученной экспериментально картой электронной плотности: при увеличении значения уровня подрезки некоторые радикалы аминокислот остаются без "облаков" электронной плотности, которые им должны соответствовать. Расмотрим несколько аминокислот более детально (рис. 3).

Электронная плотность 4GP7 вокруг Phe39, Cys40, Arg41

Рис. 3. Совмещение аминокислот Phe39, Cys40, Arg41 и их элетронной плотности при разных уровнях подрезки (level).

Как видно по изображению элекронной плотности вокруг трех аминокислот (рис. 3), этот участок полинуклеотидкиназы - Phe39, Cys40, Arg41 - хорошо вписывается в карту электронной плотности.