Структура РНК, комплексов ДНК-белок

Предсказание вторичной структуры nРНК(1ffy).

Для предсказания вторичной структурs ДНК были использованы программы einverted и RNAfold (RNAfold реализует алгоритм Зукера). Результаты выдачи программ сравнены в таблице 1 с выдачей программы find_pair из прошлого практикума. Для программы einverted были подобраны различые параметры, но она не смогла предсказать ни одной реальной пары.

Участок структуры Позиции в структуре по find_pair Результаты с помощью einverted Результаты
Акцепторный стебель 5'-1...7-3' 5'-66…72-3' 7 пар - Предсказано 7/7
D-стебель 5'-10…13-3' 5'-22…25-3' 4 пары - Предсказано 4/4
T-стебель 5'-49…53 -3' 5'-61…65-3' 5 пар - Предсказано 5/5
Антикодоновый стебель 5'-38…44-3' 5'-26…32-3' 7 пар - Предсказано 5/7
Общее количество канонических пар нуклеотидов 19 пар 0 19 пар
Таблица 1. Сравнение выдачи программ.

gg

Рис.1 Визуализация вторичной структуры Ile-тРНК. Предсказано с помощью RNAfold

Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре (1r4o).

С помощью программы JMol были определены и выделены в аплете группы атомов. Со скриптом можно ознакомиться по ссылке. Также с помощью данной программы были определены контакты между белком и ДНК. Со скриптом определяющим данные контакты можно ознакомиться по ссылке. Результаты подсчета контактов приведены в таблице 2.

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 1 20 21
остатками фосфорной кислоты 13 16 29
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 4 9 13
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 1 1
Таблица 2. Количество контактов в комплексе ДНК-белок.

Вывод: как видно из таблицы, наибольшее количество контактов являются неполярными. Также стоит отметить, что контактов между белком и остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки значительно меньше чем между основаниями со стороны большой борозды.

Программа nucplot.

 С помощью программы nucplot было получено каноническое изображение взаимодействий остатков белка с ДНК (рис.2, рис.3). А также определен аминокислотный остаток с наибольшим количеством контактов с ДНК и отображен в JMol (рис. 4). Я считаю, что наиболее важным для распознавания последовательности ДНК аминокислотный остаток arg466, т.к. из всей выдачи программы nucplot он имеет явные водородные связи с азотистым основанием ДНК.(рис.5)

gg

Рис.2

gg

Рис.3

gg

Рис.4 Взаимодействие Lys461 с гуанином ДНК.

gg

Рис.5 Взаимодействие Arg466 гуанином ДНК.