Задание 1. PoseView

In [2]:
from IPython.display import Image

Используя сервис PoseView на структуре 5RAS (структура протеазы Sars-Cov-2 с лигандом), получили следующую картинку.

In [4]:
Image('sup/pr6/pr1.png')
Out[4]:

Ранее в первом практикуме мы уже пытались сделать тоже самое вручную. На деле оказалось, что взаимодействий с лигандом не много. Мы нашли электростатическое взаимодействие с ASN-142, но не нашли водородную связь с GLY-143. При анализе в прошлый раз, мы случайно скрыли атомы острова, из-за чего связь потерялась.

Задание 2. PyMol mutagenesis

В этом задании нам дана структура комплекса антитела с пептидным антигеном. Но одна позиция в антигене изменена на глицин. Попробуем восстановить аминокислоту, по её окружению.

In [5]:
Image('sup/pr6/base.png')
Out[5]:

Тут у нас антитело покрашено белым, антиген - голубыл и наш остаток рыжим. Давайте заменим его на что-нибудь и посмотрим, куда смотрит он.

In [6]:
Image('sup/pr6/around.png')
Out[6]:

Попревращав остаток в разные аминокислоты, я посмотрел до кого он впринципе может дотянуться. Не много, но так даже проще. LYS-305 и ARG-304 тут не столько ради взаимодействий, сколько дают понять, что места, то в кармане не много.

In [7]:
Image('sup/pr6/simple.png')
Out[7]:

Но тем ни менее многие аминокислоты в кармане могут просто поместиться, не образуя связей. Нас такое вряд ли интересует. Будем исходить из предположения, что остаток был важный и учавствовал в связывании. Иначе, там кто угодно мог быть.

In [9]:
Image('sup/pr6/asn1.png')
Out[9]:

Уже интереснее, но представленность ротамера очень низкая - 1.2%. Попробуем его родственника.

In [10]:
Image('sup/pr6/gln1.png')
Out[10]:

Связь с другим остатком, но тоже хорошо. А представленность так и вообще 18.6%. Но потом я увидел серин.

In [11]:
Image('sup/pr6/ser1.png')
Out[11]:

Не хочу бросаться заявлениями, но если тут был не он, то никто. Представленность 23.5%, три возможные водородные связи, включая ту, что объясняет такую загнутость остатка и в целом по размерам ложится, как родной. Вердикт - Там был серин.

Теперь потренеровавшись попробуем провернуть тоже самое в другой структуре, но быстрее и не перебором.

In [12]:
Image('sup/pr6/base2.png')
Out[12]:

Я явно ошибся, говоря о размере кармана в предыдущей структуре. Вот тут действительно мало места. Там что можно сразу отмести все большие остатки (TRP, LYS, и тд.). Так же пропустим остатки неспособные образовывать связи по той же причине, что и в прошлый раз. Остаётся то по сути не много: ASP, ASN, GLU, GLN, HIS, SER, THR.

In [16]:
Image('sup/pr6/asn2.png')
Out[16]:

GLU, GLN, HIS оказались всё-таки слишком большими. ASP не дотягивается кислородом, а вот ASN почти дотягивается азотом до другого ASN. Хорошая представленность 39.9%, но 3.5Å далековато. Ищем дальше.

In [15]:
Image('sup/pr6/thr2.png')
Out[15]:

И серин и треонин встали в самый раз. Хорошая связь всё с тем же аспарагином, но у треонина гораздо лучше представленность - 38.3% против 16.6%. За неимением лучших кандидатов, вердикт - треонин.