Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса
Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК
В данном задании необходимо было получить несколько предсказаний вторичной структуры тРНК (код pdb: 1gts) с помощью различных алгоритмов, а затем сравнить их. Были использованы программы find_pair, einverted и алгоритм Зукера (модуль ViennaRNA для Python)
Таблица 1. Сравнение предсказаний вторичной структуры 1gts
Участок структуры
Позиции в структуре (по результатам find_pair)
Результаты предсказания
с помощью einverted
Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель
5'– 1-6 –3'
5'– 64-69 –3'
Всего 6 пар
5'– 1-6 –3'
5'– 64-69 –3'
Предсказаны все реальные пары (6 шт.)
Предсказаны все реальные пары (6 шт.)
D-стебель
5'– 9-11 –3'
5'– 21-23 –3'
Всего 3 пары
—
Предсказаны все 3 пары
T-стебель
5'– 47-51 –3'
5'– 63-59 –3'
Всего 5 пар
—
Предсказаны все 5 пар
Антикодоновый стебель
5'– 35-42 –3'
5'– 31-24 –3'
Всего 8 пар (3 неканонических)
—
Предсказано 5 пар из 8
Общее число канонических пар нуклеотидов
19
6
19
Рисунок 1.Вторичная структура 1gts. Данное изображение получилось с первого запуска ViennaRna
Как видно из таблицы, с помощью алгоритма Зукера удалось наиболее точно определить вторичную структуру тРНК, в то время как программа einverted смогла найти только 1 участок даже при значении параметра threshold равном 0. Минусом алгоритма Зукера можно назвать неспособность найти неканоническе пары.
Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре.
Упражнение 1
Скрипт данного апплета, также содержащий в себе определения множеств, доступен по ссылке
Упражнение 2
В таблице описаны ДНК-белковые контакты в структуре 1pp8 (crystal structure of the T. vaginalis IBP39 Initiator binding domain (IBD) bound to the alpha-SCS Inr element).
Для выполнения задания был создан Jmol-скрипт.
Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1pp8.pdb
Контакты атомов белка с
Полярные
Неполярные
Всего
остатками 2'-дезоксирибозы
9
53
62
остатками фосфорной кислоты
38
45
83
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки
5
20
25
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки
6
3
9
Большая часть ДНК-белковых контактов представляет собой неполярные взаимодействия, причем больше всего неполярных контактов приходится на остатки дезоксирибозы и фосфорной кислоты.
Больше всего полярных контактов приходится на контакты с остатками фосфорной кислоты. Белок больше контактирует с остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки.
Упражнение 3
Результат выполнения этого упражнения – схема ДНК-белковых контактов 1pp8, полученная с помощью программы nucplot (были взяты цепи M, R, Y, т.к. для всей структуры nucplot не строит схему).
ссылка на файл
Упражнение 4
Судя по схеме, наибольшее число контактов образует Lys79(цепь M) - 4 контакта с фосфатными группами.
Наиболее важными для распознования ДНК, по моему мнению, являются Lys25(M) и Asn81(M), поскольку они напрямую связаны с азотистыми основаниями, а не с фосфатам, как это характерно для большинства аминокислотных остатков.
Подробная информация о контактах белка с ДНК содержится в файле
