Заданная тРНК - 1F7V.
Для предсказания вторичной структуры тРНК была использована программа einverted. В качестве последовательности был взят fasta-файл без последовательности белка. При значении minimum score threshold = 50 не было предсказано ни одного стебля, поэтому было взято значение 0.
Другие значения:
gap penalty = 20
match score = 3
mismatch score = -4
В результате программа нашла лишь один участок 49-53 и 65-61, который соответствует стеблю, найденому с помощью find_pair в прошлом практикуме.
Далее вторичная структура той же последовательности была предсказана по алгоритму Зукера. Код:
export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
cat 1f7v.fasta | RNAfold --MEA
Результат показан на изображении. Предсказаны все стебли, однако некоторые из них отличаются на 1-4 пары.
стебель | find_pair | einverted | по Зукеру |
---|---|---|---|
акцепторный стебель | 1-7 и 72-66 (7) | - | 1-6 и 73-68 (6) |
D-стебель | 10-13 и 25-22 (4) | - | 7-12 и 22-17 (6) |
T-стебель | 49-53 и 65-61 (5) | 49-53 и 65-61 | 50-54 и 66-62 (5) |
антикодоновый стебель | 31-26 и 39-44 (6) | - | 27-31 и 43-39 (5) |
общее число пар нуклеотидов | 22 | 5 | 22 |
общее число канонических пар нуклеотидов | 18 | 5 | а |
С помощью команды define были заданы следующие множества атомов в структуре 1RIO:
множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы
множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты
множество атомов азота в азотистых основаниях
Скрипт с определением этих множеств доступен по ссылке, также был написан скрипт, показывающий последовательные изображения структуры и множеств.
Также с помощью скрипта были описаны ДНК-белковые контакты. Полярный контакт - контакт между полярными атомами ДНК и белка на расстоянии не больше 3.5 А. Неполярным контактом называют контакт неполярных атомов белка и ДНК на расстоянии не больше 4.6 А. Результаты показаны в таблице. Можно заметить, что больше всего контактов белок образует с фосфатной группой и бороздкой, меньше всего с малой бороздкой.
Контакты атомов белка с | полярные | неполярные | всего |
---|---|---|---|
остатками 2'-дезоксирибозы | 2 | 20 | 22 |
остатками фосфорной кислоты | 29 | 89 | 118 |
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 19 | 38 | 57 |
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 0 | 2 | 2 |
С помощью программы nucplot была создана схема контактов комплекса ДНК-белок 1RIO.
Аминокислоты с наибольшим числом контактов в ДНК:
Thr(397)H
Glu(399)H
Mse(43)A (по 3 контакта)
Был выбран селенометионин, так как в JMol треонин и глутамат находятся слишком далеко от азотистых оснований, которые приведены в схеме. Mse образует так называемые nonbonded contacts (расстояние от ДНК менее 3.35 ангстрем) с T20, G19 цепи T.
Одной из важных аминокислот может считаться Lys(5)A, так как она образует водородные связи (две) напрямую с азотистыми основаниями (G18, G19 цепи T), а не с остовом.