Предсказание вторичной структуры РНК. Комплексы ДНК-белок.
1. Предсказание вторичной структуры РНК.
При помощи программы einverted из пакета emboss был обработан файл с последовательностью fasta 'ISOLEUCYL-TRNA SYNTHETASE/TRNA COMPLEX' (ссылка на rsb ), из которого преждевременно была вырезана аминокислотная последовательность (ссылка на fasta- файл ). Использовалась команда "einverted 1R4O.fasta -gap 20 -thr 20 -match 6 -mis -8 1R4O.einverted". При помощи RNAfold данные были обработаны и было получено визуальное изображение.
Рис.1. Визуальное представление струтуры из алгоритма Зукера
| Участок структуры | Позиции в структуре (find_pair) | Результаты предсказания при помощи einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера (RNAfold) |
| Акцепторный стебель | 5'-1-72-3', 5'-2-71-3', 5'-3-70-3', 5'-4-69-3', 5'-5-68-3', 5'-6-67-3', 5'-7-66-3'. Всего 7 пар. | einverted поставил в пару нуклеотидам 1-7 нуклеотиды 63-57, т.е. не смог найти нужные пары. | 5' - 1-7 - 3' 5' - 67-73 - 3' итого 6 из 7 пар. |
| D-стебель | 10-25, 11-24, 12-23, 13-22. Всего 4 пары. | - | 5'- 10-13 - 3' 5' - 23-26 - 3' 4 из 4-х пар. |
| Т-стебель | 49-65, 50-64, 51-63, 52-62, 53-61. Всего 5 пар. | Нуклеотиду с номером 49 поставлен в пару нуклеотид 23. | 5'- 51-54 - 3' 5'- 62-65 - 3' 4 из 5 пар. |
| Антикодоновый стебель | 39-31, 40-30, 41-29, 42-28, 43-27. Всего 5 пар. | нуклеотидам с 27 по 31 сопоставляются нуклеотиды 41-45, т.е. не смог найти нужные пары. | 5'- 28-32 - 3' 5'- 40-44 - 3' итого 5 пар |
| Общее число канонических пар нуклеотидов | 20 | 14 | 19 |
Таблица 1. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1FFY.pdb
ДНК-белковые контакты
В данном задании была рассмотрена молекула 1r4o. Для начала необходимо было написать скрипт, который последовательно показывал бы изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3.. (скрипт). Далее необходимо было посчитать ДНК0белковые контакты и определить их природу. Данные представлены в таблице ниже.
| Контакты атомов белка с: | Полярные | Неполярные | Всего |
| остатками 2'-дезоксирибозы | 1 | 8 | 9 |
| остатками фосфорной кислоты | 6 | 1 | 7 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 1 | 2 | 3 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 1 | 8 | 9 |
Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1r4o.pdb
А можно было просто использовать nucplot.
Рис. 2. Визуализация при помощи программы nucplot.
Из полученной схемы видно, что Лизин 461 из цепи А образует наибольшее число контактов с ДНК. Скорее всего, наиболее важными для распознавания нуклеиновой кислоты являются аминокислоты, непосредственно связывающиеся с азотистыми основаниями, ведь таким образом обеспечивается специфичность связывания и, собственно, само узнавание. Аргинин 466 из цепи А подходит под это описание.
Рис. 3. Аргинин 466 (слева) и Лизин 461 (справа).