Практикум 1.Pymol и электронная плотность.

Задание 1.
В данном задании требовалось получить хорошее изображение.
Для выполнения задания использовалась структура главной протеазы вируса SARS-CoV-2 с потенциальным лигандом USD (PDB ID: 5RHB).

Рисунок 1. Взаимодействие лиганда USD с главной протеазой SARS-CoV-2.
Ссылка на PyMol сессию

Задание 2.
В данном задании требовалось сравнить структуры одного и того же белка в хорошей и плохой кристаллографической расшифровке. Для выполнения данного задания были взяты две структуры альдозоредуктазы человека в комплексе с ингибиторами (PDB IDs:1US0 и 1IEI). При первом взгляде на эти две структуры никаких явных отличий, кроме различающегося количества молекул воды,окружающих белки, замечено не было. При одинаковом уровне подрезки электронная плотность первой структуры (PDB ID:1US0) образует более четкие сферические очертания, чем электронная плотность второй структуры (PDB ID:1IEI), значит можно предположить, что разрешение второй структуры выше (а значит, хуже). По данным PDB разрешение структуры 1US0 0,66 А , разрешение структуры 1IEI 2,5 А - предположение оказалось верным.

Рисунок 2. Фрагмент карты электронной плотности белка с PDB ID 1US0. Уровень подрезки 1, carve = 1.3.

Рисунок 3. Фрагмент карты электронной плотности белка с PDB ID 1IEI. Уровень подрезки 1, carve = 2.5.

Задание 3.
В данном задание требовалось показать электронную плотность остова белка на разных уровнях подрезки.Для выполнения данного задания была взята структура главной протеазы вируса SARS-CoV-2 с потенциальным лигандом USD (PDB ID: 5RHB). Можно наблюдать, как при изменении уровня подрезки 1 -> 2 -> 3 -> области электронной плотности вокруг остова белка сужаются, а некоторые части структуры белка перестают быть покрыты mesh'ем. Указанные "исчезающие" области находятся на периферии белка, и это явление может быть связано с увеличением подвижности молекулы при отдалении от центра, а также с тем, что поверхность белка взаимодействует с молекулами растворителя.

Рисунок 4. Карта электронной плотности остова главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 1.

Рисунок 5. Карта электронной плотности остова главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 2.

Рисунок 6. Карта электронной плотности остова главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 3.

Задание 4.
В данном задании требовалось показать электронную плотность всего белка на разных уровнях подрезки.Для выполнения данного задания была взята структура главной протеазы SARS-CoV-2. На уровне подрезки 1 электронной плотностью покрыты не все атомы (например,не покрыт боковой радикал остатка TYR154, а также ещё некоторые аминокислоты, находящиеся на периферии). При увеличении уровня подрезки (1 -> 2 -> 3) можно наблюдать, как исчезает электронная плотность, соотвествующая аминокислотным остаткам на периферии белка. Это, как уже было указано выше, может быть связано с увеличением подвижности. Также можно заметить, что электронная плотность атомов C имеет большую тенденцию к "исчезновению" при повышении уровня подрезки, в то время как электронная плотность атомов S, N и O сохраняется.

Рисунок 7. Карта электронной плотности главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 1, carve = 1.5

Рисунок 8. Карта электронной плотности главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 2, carve = 1.5

Рисунок 9.Карта электронной плотности главной протеазы вируса SARS CoV-2, уровень подрезки 3, carve = 1.5