Построение и визуализация электронной плотности

Выбор белка

Был использован белок из первого семестра - YPWA_BACSU. Он удовлетворяет следующим требованиям:

• Есть в базе данных PDB (ID: 3hq2)
• Этот PDB-код известен серверу EDS, то есть для него выложены экспериментальные данные.
• У белка есть структурные гомологи (находятся на сайте PDBeFold), подходящие под требования:
  • 0.8 < RMSD < 3 и
  • 50 % < N_align < 90%, с учетом длины белка 501 251 < N_align < 451

Интересующие нас колонки обведены оранжевым, подходящие гомологи (10 белков) - зеленым.

Изображение ЭП вокруг полипептидной цепи

Были построены изображения ЭП вокруг остова белка при разных уровнях срезки (рис. 1) для изолиний соотвествующих 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 и 3 σ.

Обрезка 0.5 σ	Обрезка 1 σ	Обрезка 1.5 σ
Обрезка 2 σ	Обрезка 2.5 σ	Обрезка 3 σ

Для этого использовался следующий набор команд:

load 3hq2.pdb, 3hq2
load 3hq2.omap, 3hq2_map hide lines, all
select backbone, name c+n+o+na, backbone
show sticks, backbone
isomesh new_map, 3hq2_map, 1.5, backbone, 2.5, carve=2
remove resn hoh
ray
png 3hq2_dens_1.5

Видно, что при увеличении уровня подрезки количество атомов полипептидной цепи, покрытых электронной плотностью, уменьшается. В частности, краевые участки белковой молекуля становятся оголенными. Тем не менее, большая часть белка хорошо покрывается картой ЭП.
Данные факты вкупе с разрешением 2.8 Å свидетельствут о среднем качестве представленной модели белка.

Изображение ЭП вокруг аминокислотных остатков

Были построены изображения электронной плотности вокруг аминокислотных остатков разного типа: валина, фенилаланина, аргинина, пролина, треонина.

Обрезка 0.5 σ	Обрезка 1 σ	Обрезка 1.5 σ	Обрезка 2 σ	Обрезка 2.5 σ	Обрезка 3 σ
Pro
Phe
Arg
Thr
Val

Видно, что при увеличении уровня подрезки остаются видны области соответствующие наобольшей плотности электронов - такие как сопряженные и кратные связи (хорошо видно на примере аргинина). Тем не менее, четкое соответствие ядрам атомов наблюдается не везде, что говорит о недостаточно хорошем качестве разрешения структуры.

---

© Elizaveta Besedina, FBB 2012
lizaveta@kodomo.fbb.msu.ru