• На главную
• Семестры
• Проекты
• Заметки
• Обо мне
• Ссылки

Cовмещение структур

Совмещение структур 3aic белка глюкансукразы и четырех структурных гомологов

С помощью PDBeFold были найдены структурные гомологи для цепи А структуры 3AIC (Рис. 2): 3aib:A (Рис. 3), 3aie:A (Рис. 4), 3kll:A (Рис. 5), 4amc:A (Рис. 6). Выравнивание структур представлено на Рис.1.

Рис.1. Пространственное совмещения цепи А структуры 3AIC и структурных гомологов (с помощью JMol на PDBeFold)
Структура 3aic - зеленая, 3aib - синяя, 3aie - голубая, 3kll - фуксия, 4amc - желтая.

Рис.2. Визуализация структуры 3aic:A

Рис.3. Визуализация структуры 3aib:A

Рис.4. Визуализация структуры 3aie:A

Рис.5. Визуализация структуры 3kll:A

Рис.6. Визуализация структуры 4amc:A

Выравнивание по структуре (большие буквы в файле с выравниванием), полученное с сервиса PDBeFold можно сравнить с выравниванием последовательностей, выполненным в MUSCLE и визуализированном в программе JalView.

Найдем отличия в этих выраниваниях – пару остатков из разных белков, выровненных по структуре, но не выровненных программой выравнивания последовательностей.

Рис.7. Снизу: выравнивание последовательностей , Сверху: выравнивание последовательностей по структуре Окраска по проценту идентичности. Последовательности структур на выранивниваниях сверху вниз: 3aic, 3aib, 3aie, 3kll, 4amc. Пара остатков (Q, выделенных красной рамкой) из структур 3kll, 4amc, которые выравнены в структурном выравнивание отсутствуют в выранивание последовательностей.

Из рис.7 видно, что в целом, выравнивания очень похожи. Почти все найденные отличия наблюдаются в неструктурированных участках или в граничных остатках вторичной структуры.

Поиск по сходству структур в PDBeFold

Осуществим поиск структурных гомологов для домена 1dek A: 33-154. Сначала запустим со стандартными параметрами (параметры PDBeFold при поиске гомологов преедставлены на рис.7). Однако, по такому запросу мы не найдем структур, вылезет следующее предупреждение:

Рис.8. Параметры PDBeFold при поиске гомологов для домена 1dek A: 33-154

Как видно, параметры по умолчанию требуют, чтобы процент совпадения структур был не меньше 70. То есть для мультидоменного белка, искомый домен занимает меньше 70% общей длины белка, сам белок находиться не будет. Но при таких параметрах ничего найдено не было. Нам советуют снизить порог до 60%, что мы и сделаем.

При таких параметрах находятся всего 3 структуры: 2l51:A, 2l51:B, 2l4b:A. Снизим порог до 50%, тогда найдется уже 1052 записи. При снижении порога, например, до 40%, белок 1dek находится в первых строках при сортировке по RMSD.

Совмещение по заданному выравниванию

Cтруктуры константного домена человеческого T-клеточного рецептора из цепи α (1oga, region d: 118-202) и из цепи β (1oga, region e: 119-245) сохраним в формате pdb: alpha.pdb, beta.pdb.

Рис.9. Карта бета-листов из цепи α

Рис.10. Карта map_0 бета-листов из цепи β

Рис.11. Карта map_1 бета-листов из цепи β

По видимому, лист с картой map_0 в цепи β соответствует листу в цепи α. Карты соответствующих друг другу листов представлены в одной ориентации. Теперь построим выравнивание этих бета-листов. Консервативные остатки цистеина (Cys134 и Cys145) образуют дисульфидную связь. Выровняем два листа, ориентируясь на них. Их выравнивание задает нам выравнивание всего центрального тяжа. Остатки, спаренные с консервативным цистеином, также считаем выровненными. Они задают выравнивание еще каких-то тяжей. Так можно построить выравнивание целых листов.

Полученную информацию о выровненных остатках можно использовать для совмещения структур в PyMol:

Рис.12. Cовмещение доменов T-клеточного рецептора Структура из цепи α представлена красным, а цепи β синим цветом.

Совмещение сохранено в файле all.pse. На изображении совмещения видно, что общий ход полипептидной цепи в пространстве совпадает, то есть топологии доменов хорошо совпадают.

© Nuzhdina Ekaterina, 2015