Задание 1.SASA, MSA.
В данном задании требовалось открыть в PyMol'e две структуры белка (в открытой и закрытой конформации), визуально определить,
какие участки различаются между молекулами, вычислить для обеих форм площадь молекулярной поверхности и площадь поверхности,
доступной растворителю.
Для выполнения этого задания были взяты две формы белка глюкозо-1-фосфат-уридилилтрансферазы (англ: "UDP-Glucose Pyrophosphorylase")
организма Leishmania major (PDB IDs: 2OEG и 2OEF).
Стоит отметить, что в структуре 2OEG присутствует УДФ-глюкоза (лиганд UPG), в структуре 2OEF присутствуют сульфат-ионы (присутствуют
в составе буфера).
В литературе говорится, что структура 2OEF соответствует открытой конформации, а структура 2OEG - закрытой.
Рисунок 1.Структура OEF (открытая конформация)
Рисунок 2.Структура OEG (закрытая конформация).
Рисунок 3.Наложенные друг на друга структуры открытой и закрытой конформаций.
Как видно из рисунка 3, структуры выглядят похоже, но не полностью совпадают при наложении. Красным на рисунке 3 отмечены наиболее явные
отличия.
Рисунок 4.Структура OEF (открытая конформация), изображенная в виде поверхности.
Рисунок 5.Структура OEG (закрытая конформация), изображенная в виду поверхности.
Структура
Значение MS (площадь молекулярной поверхности)
Значение SAS (площадь поверхности, доступной растворителю)
2OEG
46445.980 Angstroms^2
22572.467 Angstroms^2
2OEF
46380.348 Angstroms^2
23413.332 Angstroms^2
Таблица 1. Значения площадей молекулярной поверхности и поверхности, доступной растворителю, для двух структур.
Площадь молекулярной поверхности приблизительно в два раза больше площади поверхности, доступной растворителю.
Исходя из значений, получается, что площадь молекулярной поверхности и поверхности, доступной растворителю, практически не изменяется
при переходе между открытой и закрытой конформациями.
Задание 2.Карманы, объём.
В данном задании необходимо было, используя те же PDB IDs, что и в предыдущем задании, визуально определить положение основного кармана
связывания (переход между формами должен на него влиять). Затем, пользуясь сервером fpocket, предсказать положение
и параметры карманов на поверхности молекул.
Рисунок 8. Изображение кармана структуры белка в открытой конформации с лигандом и определенными fpocket карманами связывания.
Fpocket определил наш предполагаемый карман связывания как несколько отдельных карманов. Я попыталась выбрать карманы, которые более
или менее совпадают в обеих структурах (их номера приведены в таблицах).
2OEF (открытая конформация)
Номер кармана
Объём кармана, A^3
6
1281.3818
8
1547.8707
9
726.6546
15
1131.9691
Таблица 2.Объём карманов связывания, определенных fpocket, для структуры 2OEF.
2OEG (закрытая конформация)
Номер кармана
Объём кармана, A^3
2
3031.3154
8
2200.9280
Таблица 3.Объём карманов связывания, определенных fpocket, для структуры 2OEG.
Определим объём предполагаемого кармана, как сумму объёмов карманов, определенных fpocket.
Тогда объём кармана в открытой конформации - 4687.8762 A^3, а в закрытой - 5232.2434 A^3. То есть, объём предполагаемого кармана
связывания в закрытой конформации увеличивается.
Задание 3. Экспонированность.
В данном задании требовалось, с использованием программы mkdssp, получить данные об экпонированности каждого остатка в обеих структурах и
найти остаток, который больше всего изменил свою экспонированность.
На основании данных об экспонированности получилось, что остаток, который больше всего изменил свою экспонированность -
это ASP468 (значение экспонированности в открытой конформации - 147, значение экспонированности в закрытой конформации - 70). Рисунок 9. Изображение остатка ASP468 в структуре OEF (открытая конформация). Рисунок 10.Изображение остатка ASP468 в структуре OEG (закрытая конформация).
Изображения 9 и 10 демонстрируют, что в открытой конформации остаток ASP468 "смотрит" наружу, а в закрытой - внутрь петли.
