Семестр 7, автор – Грызунов Никита (nikit00000s)
Практикум 2. Электронная плотность
Задание 1. ЭП: хорошая и плохая расшифровки.
Я выбрал две схожие структуры (рис. 1) человеческого митохондриального ферритина:
- 5Z91 - РСА, организм: Homo sapiens, ...2019, разрешение: 3.00 Å, Rfree: 0.281, Ramachandran outliers: 0, side-chain o.: 1.3%, RSRZ o.: 0
- 7O63 - РСА, организм: Homo sapiens, ...2021, разрешение: 1.16 Å, Rfree: 0.144, Ramachandran outliers: 0, side-chain o.: 2.0%, RSRZ o.: 2.9%

При сравнении электронных плотностей остовов одинаковых участков разных структур (рис. 2) оказалось, что в записи 7O63 плотность лучше согласуется с положениями отдельных атомов. Для атомов кислорода остова это наиболее заметно. Поэтому, было выдвинуто предположение о том, что у 7O63 разрешение лучше, что и было подтверждено данными из PDB RCSB. Кроме того, мне было интересно как отличается количество зафиксированных рефлексов в двух экспериментов. Оказалось, что у структуры 5z91 оно равно 5579, а у 7O63 - 87358 (больше приблизительно в 15 раз).


В целом можно сказать, что в структуре 7O63 электронная плотность окружает каждый атом, отлично обрисовывая контур остова, а в 5Z91 - ЭП сонаправлена со вписанным остовом, но не описывает каждый его атом.
Задание 2. ЭП и положение в структуре.
Для данного задания мне досталась структура под PDB ID 4oh5 - лиганд-связывающий домен рецептора андрогена (T877A), организм: Homo sapiens, ...2014, разрешение: 2.00 Å, Rfree: 0.257, Ramachandran outliers: 0, side-chain o.: 2.7%, RSRZ o.: 6.8%
В данном задании необходимо было построить серию mesh'ей ЭП вокруг острова всего белка (рис. 3) на уровнях подрезки 1, 2, 3.




Можно отметить, что при повышении уровня подрезки mesh пропадает в областях с более высоким B-фактором. B-фактор (фактор Дебая-Валлера) используется в кристаллографии для описания эффекта ослабления рассеяния рентгеновских волн вызванного тепловым движением молекул и атомов. Таким образом, при повышении уровня подрезки mesh пропадает первый в областях, более подверженных тепловому движению, менее структурированных и стабильных.
Задание 3. ЭП и типы атомов.
В данном задании я продолжил работать со структурой лиганд-связывающего домена рецептора андрогена (4oh5). Построили ЭП вокруг лиганда (HFT, hydroxyflutamide, рис. 4).

ЭП построили на 3 уровнях подрезки (1, 2 и 3 - рис. 5).




Можно отметить, что на уровне подрезки 1 больше всего ЭП сосредоточена возле трифлоурометильной группы. Однако, ЭП описывает целиком всю молекулу лиганда. На уровне подрезки 2 мы видим, что у одной из метильных групп mesh пропал.
Список литературы
-
Sun Z, Liu Q, Qu G, Feng Y, Reetz MT.
(2019)
Utility of B-Factors in Protein Science: Interpreting Rigidity, Flexibility, and Internal Motion and
Engineering Thermostability.
Chem Rev, 119(3), 1626-1665