ЯМР. Биологические единицы.

Запись PDB, полученная методом ЯМР.

На сайте PDB была получена структура 2MES, решенная методом ЯМР в 2014 году. Запись PDB содержит 10 моделей для одной цепи белка, состоящей из 148 аминокислотных остатков (рисунок 1).

Рисунок 1. Все модели записи 2MES, каждая модель изображена своим цветом.

При поиске в первой модели пар аргинин - глутамат, образующих водородную связь между боковыми цепями, было найдено 2 пары и одна тройка аминокислот: Arg13..Glu114 (рисунок 2), Arg126..Glu123 (рисунок 3) и Glu54..Arg74..Glu84 (рисунок 4). Пара Arg126..Glu123 не образует водородную связь между боковыми цепями, а участвует в формировании α-спирали.

Рисунок 2. Водородная связь Arg13..Glu114.

Рисунок 3. Водородная связь Arg126..Glu123, формирующая α-спираль и не образующая взаимодействия между боковыми цепями белка.

Рисунок 4. Водородные связи Glu54..Arg74..Glu84.

Водородная связь Arg13..Glu114 во всех структурах различается не сильно, а вот для взаимодействия Glu54..Arg74..Glu84 есть различия в различных моделях. Наиболее сильно отличается этот участок в восьмой модели (рисунок 5).

Рисунок 5. Остатки Glu54, Arg74 и Glu84 в первой (коричневый цвет) и восьмой (голубой цвет) моделях.

На рисунке 6 видно, что расстояния между аминокислотными остатками сильно превосходят (примерно в 2 раза) длину водородной связи.

Рисунок 6. Остатки Glu54, Arg74 и Glu84 в восьмой модели.

Наблюдаемое различие в расположении возникает из-за неоднозначного восстановления укладки белка в эксперименте ЯМР.

Биологические единицы.

Структура 4D7S прокариотического ионного канала SthK была разрешена в 2014 году методом РСА с разрешением 2.55 Å. Биологическая единица этого белка состоит из 4 цепей, а ассиметрическая единица включает 2 цепи. На рисунке 7 одна копия ассиметрической единицы изображена голубым цветом, а другая - коричневым.

Рисунок 7. Две ассиметрических единицы, составляющие одну биологическую единицу.

Было найдено три пары аминокислотных остатков разных копий ассиметрической единицы, образующих водородные связи: Gly332..Arg403, Ser249..Glu290 и Arg235..Glu278. Данные водородные связи показаны на рисунке 8.

Рисунок 8. Водородные связи между двумя копиями ассиметрической единицы.