Совмещение структур

PDBeFold

С помощью сервиса PDBeFold удалось произвести совмещение цепи А структуры 2nx9, цепи А структуры 1rqh, цепи С структуры 1nvm и цепи А структуры 4jn6. Результат совмещения этих структур представлен на рисунке 1. Выравнивание последовательностей по совмещению структур представлено на рисунке 2. Выравнивание последовательностей, построенное программой Muscle, представлено на рисунке 3.

Выравнивания 4 последовательностей, полученные разными способами, достаточно сильно различаются, особенно на С-конце, представляющем собой боковую цепь. В частности, выравнивание по совмещению структур предполагает, что декарбоксилаза и транскарбоксилаза просто имеют более длинную боковую цепь по сравнению с двумя последовательностями альдолаз-дегидрогеназ, в то время, как выравнивание, построенное программой Muscle, предполагает довольно большие делеции/инсердии у этих белков. Сложно предположить, какое выравнивание лучше.

Рисунок 1. Совмещение 4 структур с помощью сервиса PDBeFold.

Рисунок 2. Выравнивание 4 последовательностей по совмещению структур. Окраска по ClustalX. Порог консервативности 15%.

Рисунок 3. Выравнивание 4 последовательностей, построенное программой Muscle. Окраска по ClustalX. Порог консервативности 15%.

Cовмещение по заданному выравниванию

В структуре 1qrn были выделены два домена SCOP: α- и β-цепи Т-клеточного рецептора. α-цепь представлена 118-206 а.о. цепи D структуры 1qrn. β-цепь представлена 119-246 а.о. цепи E структуры 1qrn. С помощью сервиса SheeP была получена карта одного β-листа α-цепи (рисунок 4) и карты двух β-листов β-цепи (рисунки 5 и 6). В каждом β-листе обнаружено по одному остатку цистеина: Cys139, Cys147 и Cys212 соответственно. По-видимому, β-лист α-цепи соответствует первому β-листу β-цепи (рисунки 4 и 5), в связи с похожим выравниванием остатков цистеина.

Рисунок 4. Карта β-листа α-цепи Т-клеточного рецептора. Окраска в направлении С_α→С_β.

Рисунок 5. Карта первого β-листа β-цепи Т-клеточного рецептора. Окраска в направлении С_α→С_β.

Рисунок 6. Карта второго β-листа β-цепи Т-клеточного рецептора. Окраска в направлении С_α→С_β.

С помощью PyMol было произведено совмещение соответствующих друг другу β-листов α- и β-цепей Т-клеточного рецептора. Результат совмещения представлен на рисунке 7. Для совмещения использовались следующие команды:
select AM, 1qrna and name ca and resi 136-142+176-182
select BM, 1qrnb and name ca and resi 144-150+190-196
pair_fit AM, BM

Рисунок 7. Совмещение соответствующих друг другу β-листов α- и β-цепей Т-клеточного рецептора. α-цепь показана малиновым цветом, β-цепь показана зелёным цветом. Выделены участки, по которым производилось парное совмещение. Показаны консервативные остатки цистеина. Ссылка на скачивание соответствующей pse-сессии: 1qrnAB.pse Полезные файлы: 1QRNA.pdb, 1QRNB.pdb

Хотя не все неструктурированные участки α- и β-цепей Т-клеточного рецептора при совмещении оказались близко друг к другу в пространстве, каждой петле в одной цепи соответствует петля в другой, что позволяет сделать вывод о сходстве топологий этих цепей.