Практикум 3
Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса
Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК
Результатом выполнения данного задания является таблица. В первом столбце представлены данные, полученные с помощью команды find_pair (find_pair -t 1eiy_old.pdb 1eiy.fp). Данные для второго столбца были получены с помощью программы einverted (einverted -sequence 1eiy.seq -gap 0 -threshold 0 -match 20 -mismatch -4 outfile outfile -outseq seqout), которая позволяет найти инвертированные участки в нуклеотидных последовательностях. Для заполнения третьего столбца использовалась программа RNAfold из пакета Vienna RNA Package (предсказание по алгоритму Зукера).
| Участок стурктуры | Позиции в структуре | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
|---|---|---|---|
| Акцепторный стебель | 5'-1-7-3'
5'-66-72-3' Всего 7 пар |
Верно предсказано 7 пар:
5'-1-7-3' 5'-66-72-3' |
Все 7 пар |
| D-стебель | 5'-10-13-3' 5'-22-25-3' Всего 4 пары | 0 | Все 4 пары |
| Т-стебель | 5'-49-53-3' 5'-61-65-3' Всего 5 пар | 0 | Все 5 пар |
| Антикодоновый стебель | 5'-27-31-3' 5'-39-43-3' Всего 5 пар | Верно предсказано 5 пар:
5'-27-31-3' 5'-39-43-3' |
Все 5 пар |
| Общее число неканонических пар нуклеотидов | 22 | 24, 12 предсказано верно | 21 |
Параметры для программы einverted:
Gap penalty: 0
Minimum score threshold: 0
Match score: 20
Mismatch score: -4
Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре
| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
|---|---|---|---|
| Остатками 2'-дезоксирибозы | 7 | 38 | 45 |
| Остатками фосфорной кислоты | 12 | 26 | 38 |
| Остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 11 | 13 | 24 |
| Остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 3 | 4 | 7 |
Исходя из данных таблицы, можно выделить несколько закономерностей:
1) Остатки 2'-дезоксирибозы и фосфорной кислоты в основном образуют неполярные контакты
2) Остатки азотистых оснований со стороны большой и малой бороздок образуют почти одинаковое количество полярных и неполярных контактов
3) Со стороны большой бороздки гораздо больше взаймодействий, чем со стороны малой
Затем файл 1hw2.pdb был переведен в старый формат с помощью команд:
wget "https://files.rcsb.org/download/1hw2.pdb" -O "1hw2.pdb"
remediator --old ''1hw2.pdb'' > ''1hw2_old.pdb
Далее была введена команда nucplot 1hw2_old.pdb. Результатом выполнения которой стало изображение со схемой ДНК-белковых контактов
Аминокислотным остатком с наибольшим числом контактов с ДНК является His65 на цепи А белка. Он взаимодействует с атомами аденина 16 в цепи D, с остатком 2'-дезоксирибозы 17 в цепи D и с остатком фосфорной кислоты ежду 7 и 6 в цепи E.
Однако, важным для распознавания ДНК является Arg49 на цепи В белка. Он взаимодействует с тимином 9 на цепи D и с атомом фосфора. Расстояние между ним и цепью ДНК очень мало, заходит в большую бороздку. Более того, он образует контакт белка с частью ДНК, которая располагается близко к центрально, это тоже указывает на его роль в поддержании структуры.
