Электронная плотность

Рисунок 1. Три уровня подрезки электронной плотности для аминокислотных остатков Leu177, Lys178 и Asp179 карбоксилтрансферазного домена α-субъединицы оксалоацетат декарбоксилазы (PDB ID структуры: 2nx9, разрешение структуры: 1.70 Å). Подрезка на уровне 1.0 показана малиновым цветом, подрезка на уровне 1.5 показана жёлтым цветом, подрезка на уровне 3.0 показана циановым цветом.

Рисунок 2. Три уровня подрезки электронной плотности для аминокислотных остатков Leu177, Lys178 и Asp179 карбоксилтрансферазного домена α-субъединицы оксалоацетат декарбоксилазы (PDB ID структуры: 2nx9, разрешение структуры: 1.70 Å). Подрезка на уровне 1.0 показана малиновым цветом, подрезка на уровне 1.5 показана жёлтым цветом, подрезка на уровне 3.0 показана циановым цветом. Уровнем подрезки называют среднеквадратичное отклонение σ от условного нуля, выше которого расположены рассматриваемые значения функции распределения электронной плотности.

Наибольший уровень подрезки (3.0) позволяет увидеть области пространства, в которых электронная плотность наиболее высока. Сгущения электронной плотности в пространстве соответствуют координатам атомов в структуре белка. Отрицательно заряженные атомы имеют большую электронную плотность по сравнению с незаряженными и положительно заряженными атомами.

Для оценки соответствия данной модели структуре белка можно оценить качество "вписывания" данной модели в электронную плотность. Оценим это качество на уровне подрезки 1.0 (визуализация электронной плотности проводилась в PyMol для каждого из трёх аминокислотных остатков по отдельности, поэтому не видна остальная электронная плотность в ячейке). На Рисунке 2 видно, что Lys178 полностью помещается в свою электронную плотность, т.е. его модель соответствует структуре, возможно потому, что данный аминокислотный остаток является каталитическим (PubMed: 17270211). Однако в области остовной части Leu177 и аминокислотного остатка Asp179 данный уровень подрезки электронной плотности "дырявый". Видимо, в этих областях электронная плотность размыта, и нельзя быть уверенными в качестве модели.