Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса

1 Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

В рам­ках дан­ного практикума с помощью програм­мы Зeinverted из пакета EMBOSS были найдены ин­вер­тирован­ные участки в нукле­отид­ных последова­тель­ностях. Для этого программа была запущена со следующими параметрами:

!einverted -sequence 2CV0.fasta -gap 15 -threshold 10 -match 4 -mismatch -10 -outfile 2CV0.outfile -outseq 2CV0.outseq

Файлы, полученные в результате выполнения этой команды:

Также было выполнены предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера с помощью ViennaRNA, запущенного в JupiterNotebook. Полученная структура тРНК представлена на Рисунке 1.

На основе выдачи программ find_pair из пакета 3DNA (см. предыдущий практикум), Зeinverted из пакета EMBOSS и алгоритма Зукера составлена Таблица 1.

Рис. 1
Рис. 1. Предсказанная вторичная структура тРНК.
Таблица 1. Сравнение предсказанных структур.
Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair ) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 1 – 7 и 71 – 65 3 – 7 и 69 – 65 1 – 7 и 71 – 65
D-стебель 10 – 14 и 25 – 21 — 9 – 13 и 22 – 26
T-стебель 48 – 53 и 64 – 57 48 – 52 и 64 – 60 48 – 52 и 60 – 64
Антикодоновый стебель 26 – 32 и 38 – 44 — 27 – 31 и 39 –43
Общее число канонических пар нуклеотидов 25 10 22

2 Поиск ДНК-белковых контактов в заданной структуре 1DFM

С помощью скрипта 1 определены следующие множества атомов:

С помощью скрипта 2 в JMol можно получить последовательное изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3.

Работу скрипта можно увидеть в Java-апплете, приведённом ниже. (Иногда он слегка подвисает, стоит дождаться отображения.)

С помощью скрипта 3 в JMol можно получить наборы контактов в комплексе 1DFM.

Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1DFM.pdb
Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 7 47 54
остатками фосфорной кислоты 25 29 54
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 6 8 14
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 2 2

С помощью программы nucplot получиена популярная схема ДНК-белковых контактов.

Рис. 1
Рис. 1

При просмотре изображения было выяснено, что аминокислота аспаргин 140 из цепи B имеет максимальное количество контактов с белком — она упоминается 5 раз. Что интересно, соответственная аминокислота из цепи A уступает лишь на один контакт и располагается симметрично. Возможно, что именно они обеспечивают упаковку ДНК в комплекс. Поэтому в качестве важной для комлекса была рассомтрена аминокислота [Asn]140:A. Изображения этих аминокислот в визуализаторе JMol представлены ниже.

Рис. 1
Рис. 2. Аминокислота [Asn]140:A с измеренными растояниями до ДНК
Рис. 1
Рис. 3. Аминокислота [Asn]140:B с измеренными растояниями до ДНК

благодаоности

Выражаю свою неизмеримую благодарность этому славному человеку, чей прак позволил мне преисполниться в своём познании и вставить работающий апплет на сайт, а заодно "вспомнить", как писать скрипты Jmol. Также мне определённо стоит поблагодорить высшие силы, не иначе как на меня снизошла Благодать Божия, ибо иных способов объяснить, как я сделал этот и предыдущие праки у меня нет. А ещё здесь будет мем.

mem