Альтернативные положения, B-фактор, кристалл
В данном задании требовалось рассмотреть альтернативные конформации (альт-локи) остатка Arg 257 белка метаногена Methanosarcina mazei (PDB ID 6AAO). Изображения представлены ниже. Альт-лок А стабилизирован ионным взаимодействием положительно заряженного остатка аргинина и отрицательно заряженной карбоксильной группы аспартата. В альт-локе B присутствует катион-пи-взаимодействие аргинина (положительно заряженного катиона) и бензольного кольца фенилаланина. Здесь пи-система бензола имеет частично отрицательный заряд выше и ниже плоскости кольца, который и притягивает положительный заряд на аргинине. Таким образом, аль-локи А и B стабилизируются электростатическим притяжением противоположных зарядов. Предположительно, у них должна быть примерно одинаковая стабильность. По данным PDB, населенность альт-лока А 0,47, альт-лока B - 0,53, что согласуется с моим предположением.
Рис.1а Альтернативная конформация А остатка Arg 257 белка метаногена Methanosarcina mazei
Рис.1б Альтернативная конформация B остатка Arg 257 белка метаногена Methanosarcina mazei
В ходе этого задания было продемонстрировано распределение электронной плоскости на том же белке с PDB ID 6AAO. Для этого остов белка был покрашен по В-фактору: атомы с низким В-фактором изображаются синим, с высоким - красным. В-фактор отражает подвижность атома в кристаллической структуре, то есть красные атомы более подвижные. Глядя на рис.2а, становится заметна тенденция периферических групп быть красными. На периферии группы взаимодействуют с растворителем и могут двигаться вместе с молекулами растворителя. Группы атома, находящиеся внутри глобулы белка, более неподвижные, имеют синий цвет.
Рис.2а Покраска остова белка по B-фактору. Красный цвет - высокий B-фактор, синий - низкий.
Теперь рассмотрим поближе остаток 382 метионина, атомы его радикала заметно краснеют по направлению от остова. При рассмотрении электронной плотности можно заметить, что синие атомы дольше остаются покрытыми плотностью, если мы будем увеличивать уровень подрезки. Это показано на рис.2в и 2г. То есть плотность выше у наиболее "фиксированных" атомов, для подвижных она значительно ниже.
Рис.2б Покраска остатка Met-382 по В-фактору. Красный цвет - высокий B-фактор, синий - низкий.
Рис.2в Покраска остатка Met-382 по В-фактору с уровнем подрезки 1.
Рис.2г Покраска остатка Met-382 по В-фактору с уровнем подрезки 2.
Для того же белка, что и в предыдущих заданиях, были сгенерированы его соседи в кристаллической структуре. Непосредсвенно белок (зеленый) соприкасается с 9 другими белками.
Рис.3а Белок метаногена Methanosarcina mazei (зеленый) в окружении соседей, отсечка в 5А.
Рис.3б Белок метаногена Methanosarcina mazei (зеленый) в окружении соседей, отсечка в 5А. Другой ракурс.