Комплексы ДНК-белок

Задание 1

В этом задании мы предсказали вторичную структуру тРНК (2FMT) тремя способами: 
	1) С помощью find_pair из предыдущего практикума 
	2) Программой einverted из пакета EMBOSS, наилучший из полученных результатов представлен ниже. 

SEQUENCE: Score 116: 24/28 ( 85%) matches, 12 gaps
       1 ggggtatc---g---ccaa--gcggtaaggcaccggattc 32      
         |||||| |   |   | ||   ||| || |  ||||| ||
      69 ccccat-gctcctaagcttggagcc-ttac--ggccttag 34      

	3) RNAfold из пакета Viena Rna Package, реализующей алгоритм Зукера
С основными результатами вы можете ознакомиться в приведенной ниже таблице
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Участок структуры		Позиции в структуре (find_pair)	        Результаты предсказания с помощью einverted	  Результаты предсказания по алгоритму Зукера
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Акцепторный стебель             (6/7)                                   (6/7)						  (6/7)	
				5'- 2  - 7  - 3'			 1 ggggta 6
				5'- 66 - 71 - 3'                           ||||||
				                                        69 ccccat  64
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
D-стебель                       (3[4]/3)                                 (0/3)						  (3/3)
				5'- 10  - 12  - 3'	
				5'- 23 - 25 - 3'
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
T-стебель                       (5[4]/5)                                  (0/5)                                           (5/5)
                                5'- 49 - 53 - 3'  
				5'- 61 - 65 - 3'
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Антикодоновый стебель           (5/5)                                     (5/5)                                            (5/5)
				5'- 39 - 43 - 3'                     24   ccgga   29
				5'- 27 - 31 - 3'                          |||||
                                                                     35   ggcct   30 	
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Общее число канонических пар нуклеотидов    20                         11                                                  20
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Мы можем заметить, что наиболее эффективными в предсказывнии вторичной РНК-структуры были программы 
find_pair и RNAfold; но даже здесь есть некоторые неточности. 
Программа einverted "смогла" найти только акцепторный стебель и антикодонный стебель.

		Результаты предсказания по алгоритму Зукера

Задание 2

Упражениние 1.

Скрипт из пункта 4  ссылка 
Скрипт из пункта 5  ссылка

Упражениние 2.

Со скриптом можно ознакомиться, перейдя по  ссылке

Таблица. Контакты разного типа в комплексе 1RH6.pdb

______________________________________________________________________________________________ Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего ______________________________________________________________________________________________ остатками 2'-дезоксирибозы 4 22 26 ______________________________________________________________________________________________ остатками фосфорной кислоты 11 17 28 ______________________________________________________________________________________________ статками азотистых оснований со стороны большой бороздки 3 3 6 ______________________________________________________________________________________________ остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 1 0 1 ______________________________________________________________________________________________ Из таблицы видно, что неполярных контактов наблюдается более, чем в 2 раза, больше полярных. Соответсвенно, гидрофобных взаимодействий колическтвенно больше. Также на основании результатов можно сделать вывод, что остатки азотистых оснований вносят наименьший вклад в взаимодействие ДНК и белка, что логично, так как азотистые основания находятся с внутренней стороны спирали ДНК. Больше всего полярных взаимодействий с атомами остатков фосфорной кислоты, что тоже логично, так как они находятся с внешней стороны спирали. В целом, с учётом используемых приближений, были получены вполне закономерные результаты, поэтому данных подход изучения взимодействия ДНК и белка может быть применим для грубых оценок.

Упражениние 3.

Упражениние 4.

Было получено 3 аминокислотных остатка, которые имеют по 2 водородные связи с ДНК:
1. SER17
      Donor               Acceptor     Distance
SER B   17    N        G C    5    O2P   2.92
SER B   17    OG       G C    5    O2P   2.88
на картинке ниже приведено его взаимодействие с ДНК:
 
2. ARG23
      Donor               Acceptor     Distance
ARG B   23    NH1      G C    5    N7    2.90
ARG B   23    NH2      T C    6    O4    2.83
на картинке ниже приведено его взаимодействие с ДНК:

3. TYR41
      Donor               Acceptor     Distance
TYR B   41    N        G D   21    O1P   2.88
TYR B   41    OH       A D   22    O1P   2.44
на картинке ниже приведено его взаимодействие с ДНК:

На мой взгляд, наиболее важным для распознования последовательности ДНК является ARG23, так как он связан водородными взаимодействиями
сразу с двумя нуклеотидами, что гарантирует высокую специфичность распознования и дальнейшего связывания.