PyMOL


Введение


Для данного практикума была выбрана модель комплекса белок-лиганд с PDB 2XA5. Это структура белка SiaP - фактора вирулентности, взаимодействующего с сиаловой кислотой (в частности, с N-ацетилнейраминовой кислотой, ее структуру можно разглядеть на рис.1). Этот белок находится на мембране бактерии Haemophilus influenzae и работает в качестве транспортера кислоты из окружающей среды в клетку, где в дальнейшем кислота может использоваться как источник углерода и азота, так и для поддержания мембраны.


Рис. 1. Структура N-ацетилнейраминовой кислоты

1. Взаимодействие лиганда с белком



Рис. 2. Карман связывания сиаловой кислоты с белком

Далее с помощью PyMOL было детально рассмотрено взаимодействие лиганда с белком. Ссылка на сессию PyMOL здесь. На рисунке 2 преставлен карман связывания белка с сиаловой кислотой: лиганд "сидит" глубоко, соответственно, его взаимодействие с белком достаточно прочное.


На рисунке 3 обозначены взаимодействия лиганда с белком. Никаких других взаимодействий, кроме водородных связей, найдено не было, однако их достаточно много (12). Также в структуре было найдено большое количество взаимодействий с молекулами воды в кармане, на рисунке они не представлены. Лиганд взаимодействует с аригинином, аспарагином, а также с глутаматом и аспартатом.

Рис. 3. Взаимодействие сиаловой кислоты с окружающими ее остатками. Голубым пунктиром обозначены водородные связи. Молекулы воды и взаимодействия с ними не представлены

2. Электронная плотность


После того, как была скачана карта электронной плотности 2fofc для структуры 2XA5, она была визуализирована в виде mesh с подрезкой=1 и carve=1. Результат на рисунке 4. Ссылка на сессию PyMOL здесь.


Рис. 4. Визуализация электронной плотности лиганда и окружающих его остатков

Как лиганд, так и окружающие его аминокислотные остатки одинаково хорошо покрыты электронной плотностью.