Комплексы ДНК-белок


Задание 1

С помощью einverted при параметрах -gap 12 -threshold 10 -match 3 -mismatch -3 -outfile outfile -outseq seqout находится всего 1 стебель – акцепторный – на тех же позициях, что были получены с помощью find_pair. При понижении значения treshold вплоть до 0 получается тот же результат. При изменении других параметров программа выдаёт позиции, сильно отличающиеся от результатов find_pair, в некоторых случаях получается 5 стеблей.

С помощью алгоритма Зукера была получена следующая картина:

зукер
Рис 1. Вторичная структура тРНК 1F7V, предсказанная с помощью алгоритма Зукера.

Полученная структура внешне выглядит как реальная, и позиции стеблей, хоть и не полностью, но почти совпадают с позициями, полученными с помощью find_pair

Таблица 1. Сравнительная таблица 3-х способов предсказания вторичной структуры тРНК 1F7V
Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 901-907...966-972 901-907...966-972 901-906...967-972
D-стебель 910-913...922-925 - 907-912...917-922
T-стебель 949-953...961-965 - 949-953...961-965
Антикодоновый стебель 926-931...939-944 - 927-931...939-943
Общее число канонических пар нуклеотидов 17 6 20
Задание 2
Упр. 1

Скрипт-файл с определениями множеств атомов set1, set2 и set3

Скрипт-файл, вызов которого в PyMol даст последовательное изображение ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов set1, затем set2 и set3.

Упр. 2

Группы атомов, которые необходимо выбрать:

Далее нужно было определить какие атомы со стороны малой бороздки, а какие – со стороны большой. Посмотрев на структуру, можно заметить, что у пуринов в сторону большой бороздки смотрят атомы N7, O6, C6, C5, C8, в сторону малой – C2, N2, N3, N4. У пиримидинов в сторону большой бороздки обращены атомы C7, C6, C4, O4, C5 и N4, а в сторону малой – O2, C2 и N1

Скрипт для нахождения контактов

Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1rio.pdb
Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 0 12 12
остатками фосфорной кислоты 9 11 20
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 4 19 25
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 0 0 0

Больше всего контактов обнаруживается с атомами остатков азотистых оснований со стороны большой бороздки, чуть меньше контактов с атомами остатков фосфорной кислоты. Что интересно, полностью отсутствуют контакты с атомами остатков азотистых оснований со стороны малой бороздки

Упр. 3
nucplot1
nuclot2
nucplot3
Упр. 4

На изображениях, полученных с помощью nucplot представлены контакты со всеми цепями белка. На цепи H имеется два остатка с наибольшим количеством контактов – Glu399 и Thr397. Их по 3. Однако они оба напрямую не взаимодеюствуют с ДНК, а координируют молекулы воды.

С азотистыми основаниями на цепи H напрямую взаимодеюствуют только два остатка – Gln414 и Arg409. Длина связи у них одинаковая, так что можно предположить, что они оба могут быть важны для определения последовательности ДНК.

contact
Рис 5. Glu399 и Thr397, координирующие молекулы воды.
nucplot1
Рис 6. Контакт Gln414 с тимином
nuclot2
Рис 7. Контакт Arg409 с гуанином