PyMOL

Задание 1

Для выполнения задания были даны две структуры (PDB: 5XP6 и 5NBK) для белка NDM-1 (Металло-бета-лактамаза из Нью-Дели). Это фермент, делающий бактерии резистентными к практически всем бета-лактамным антибиотикам.

Разрешение 5NBK: 2.60 Å
Разрешение 5XP6: 0.95 Å

При наложении двух структур друг на друга (рис. 1) видно, что структура 5XP6 содержит только одну цепь, однако сильных различий не наблюдается, только в некоторых петлях и на концах цепи.

**Рисунок 1.** Выравнивание структур 5NBK (зеленый) и 5XP6 (синий)

Для сравнения качества электронной плотности двух структур был выбран участок в альфа-спирали длиной в 11 аминокислотных остатков. Как видно на рисунке 2, электронная плотность структуры 5NBK сильно хуже структуры 5XP6 (сильно смазано, неровно, рвано, атомы не покрывает сферически). Из этого можно сделать вывод, что разрешение структуры 5NBK хуже, что совпадает со значениями разрешения из PDB. Ссылка на сессию PyMOL здесь.

**Рисунок 2.** Электронная плотность остова. Слева - 5XP6, слева - 5NBK. Параметры: carve = 1.5; подрезка = 2

Задание 2

Для следующего задания была взята структура с PDB 7VR9 (человеческий сывороточный альбумин в комплексе с арипипразолом и миристиновой кислотой). Была оценена электронная плотность при разных уровнях подрезки: 1, 2 и 3. Результаты на рисунке 3.

Как можно заметить, при повышении уровня подрезки менее покрытыми становятся удаленные от центра белка остатки. Это связано с тем, что “ядро” белка более стабильно и неподвижно, электронные облака больше перекрываются, стабилизируя структуру. Ссылка на сессию PyMOL здесь.

**Рисунок 3.** Электронная плотность структуры 7VR9 при разных уровнях обрезки 1, 2 и 3 соответственно (слева направо), carve = 1.5

Задание 3

Далее в предыдущей структуре (7VR9) была рассмотрена электронная плотность лиганда при разных уровнях подрезки. Структура содержит несколько молекул миристиновой кислоты и две молекулы арипипразола. Для сравнения ЭП была выбрана миристиновая кислота. Результат на рисунке 4.

**Рисунок 4.** Сравнение электронной плотности лиганда на уровнях подрезки 1, 2 и 3 соответственно (слева направо), carve = 1.5

При повышении уровня подрезки покрытие лиганда электронной плотностью уменьшается вплоть до его отсутствия. На уровне подрезки 1 ЭП выглядит неважно, часть атомов не покрыта. На уровне подрезки 2 большая часть атомов становится не покрытой плотностью, остается небольшой участок в ароматической системе, покрытый частично. При уровне подрезки 3 лиганд вообще не покрыт. Конкретно в данном случае лучше всего покрыты ароматические системы, видимо, они наиболее стабильны во взаимодействии с белком.