Комплексы ДНК - белок

Комплексы ДНК - белок

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего остатками 2'-дезоксирибозы 4 10 35 остатками фосфорной кислоты 16 0 98 остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 4 2 23 остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 1 6

Командой nucplot, работающей со старым форматом pdb, было получено изображение контактов между ДНК и белком.

Рис. 1. Схема ДНК-белковых контактов

На схеме можно отметить несколько аминокислот, имеющих больше контактов с ДНК, нежеди другие аминокислотные остатки. Это Arg271, Arg280, Lys148, Asn147. Но максимальное количество водородных связей образует Arg280 (4); вероятно, он играет большую роль при возникновении взаимодействий между белковой молекулой и ДНК. Это взаимодействие также наверняка облегчается разноименной заряженностью ДНК и аргинина. Кроме того, важность этого участка белка подтверждается и повышенной концентрацией здесь других водородных связей.
Другое дело, аргинин не взимодействует непостредственно с азотистыми основаниями, следовательно, не может играть участие в распознавании последовательности ДНК белком. Возможно, эти связи важны для наилучшей координации белка относительно ДНК. Связь с азотистыми основаниями наблюдается только у Asn147 (с цитозином и тимином) и Ala150 (с тем же тимином). Поэтому, безусловно, они имеют большое значение в распознавании последовательности. Так как, собственно, распознается лишь пара нуклеотидов, то о распознавании специфической первичной структуры говорить не приходится. Возможно, связывание определяется другими факторами.
На рисунке 2 иллюстрированы взаимодействия двух выбранных аминокислот с ДНК.

Рис. 2. Контакты между ДНК и выбранными аминокислотами. A - Arg280 и ДНК; B - Asn147 и ДНК. Пунктиром отмечены образующиеся связи с минимальной длиной, которая пописана.

Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

С помощью команды einverted были определены комплементарные друг другу участки в последовательности ДНК. Однако наилучшие подобранные параметры (шестая попытка, последующие не дали лучшего результата) не дали полного сходства с определенными с помощью find_pair стеблями. Совпал только 1 стебель - акцепторный. Алгоритм Зукера, однако, лучше подошел для этих же целей. С помощью него с первой попытки не только нашлись все известные стебли, но и произошло удлинение одного из них. Визуализации этих предсказаний предствлены на рисунке 3.

Рис. 3. Различные варианты предсказаний алгоритмов. A - команда einverted; B - программа mfold.

Табл. 1. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1N77.pdb

Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера Акцепторный стебель 5'-501-506-3' 5'-567-572-3' Всего 6 пар Предсказаны все пары Предсказаны все пары D-стебель 5'-549-552-3' 5'-562-565-3' Не предсказан Предсказаны все пары T-стебель 5'-510-512-3' 5'-523-526-3' Не предсказан Предсказаны все пары Антикодоновый стебель 5'-539-543-3' 5'-527-531-3' Определены неверно Предсказаны все пары Общее число канонических пар нуклеотидов 18 13 22