Определение вторичной структуры

Предзсказание вторичной структуры DSSP и Stride

Для анализа была выбрана структура белка YXIM из Bacillus subtilis - PDB код 2O14. С помощью программ DSSP и Stride была предсказана вторичная структура белка (программы запускались на сервере kodomo) на основании PDB-файла. Выдачи программ были сохранены (выдача DSSP, выдача Stride), информация о предсказанных элементах вторичной структуры приведена в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение границ элементов вторичной структуры, полученных из разных источников.

Элемент вторичной структуры PDB DSSP Stride
β-тяж 131 - 138 131 - 138 131 - 137
β-тяж 146 - 156 146 - 156 146 - 156
α-спираль 186 - 191 187 - 190 -
α-спираль 314 - 327 315 - 326 315 - 326

Координаты β-тяжей во всех трёх случаях совпадают, координаты длинной α-спирали совпадают почти полностью - обе программы не включили в структуру краевые остатки. А вот короткая α-спираль, состоящая всего из 6 остатков была предсказана только программой DSSP с той же погрешностью. Программа Stride предсказывает на этом месте повороты.

Построение карты β-листа

С помощью программы SheeP для структуры 2O14 были построены карты β-листов. Всего программа детектировала 5 листов, хотя в PDB-файле их обозначено только 4. Рассмотрим детальнее один из них - sht_3. На рис. 1 и рис. 2 приведены карта листа и его изображение из JMol (скрипт был скачан с сайта и модифицирован, доступен по ссылке).

Рис. 1. Карта β-листа, полученная программой SheeP.
Рис. 2. Расположение β-листа в структуре
белка (выделен жёлтым).
Рис. 3. Положение остатков, соответствующих третьему столбцу карты. Видно, что они укладываются в гребень.

На карте столбцы соответствуют хребтам β-листа, а строки - тяжам. Чтобы продемонстрировать данное соответствие в JMol были выделены остатки из второго столбца карты (рис. 3). Они обращены к гидрофобному ядру белка, следовательно красный цвет на карте соответствует гребням, обращенным внутрь.

По выдаче програмы Stride для листа sht_3 была составлена схема водородных связей (рис. 4).


Рис. 4. Схема водородных связей между остатками β-листа sht_3.