Практикум 2.

В данном практикуме я изучала основы работы с файлами, содержащими информацию о электронной плотности, полученной при рентгеноструктурном анализе, в Pymol.

В данном задании я работала со структурами 6XLR и 1T2X, которые соответствуют двум расшифровкам оксидазы галактозы с разными точечными мутациями. Сначала никаких ярких отличий не бросилось в глаза, однако при визуализации электронной плотности, я обратила внимание на то, что при одном и том же уровне поверхности, у структуры 6XLR сохранялось больше областей пространства, чем у 1T2X, т.е. у нее имеется больше плотных областей. Из этого можно сделать вывод о том, что у первой структуры лучшее разрешение. На страницах RCSB PDB я нашла значения разрешения для двух расшифровок: 1.23 Å для 6XLR и 2.30 Å для 1T2X. Получается, что мои выводы совпадают с этими данными.
На рисунке 1 и 2 представлен один и тот же регион оксидазы галактозы, соответствующий аминокислотной последовательности ECNKAI.

На рисунках показаны электронные плотности атомов остова. Заметно, что при одном и том же уровне подрезки (2) у структуры 6xlr электроотрицательные атомы остова окружены довольно большим пространством с повышенной электронной плотностью, у структуры 1t2x эти области очень маленькие. При увеличении уровня подрезки для структуры 1T2X области электронной плотности практически полностью исчезают на всем остове выделенного фрагмента. Carve я подобрала равным 1. В целом, для 6XLR плотность лучше согласуется с положениями отдельных атомов. Также, для этой структуры там, где показывается ЭП отдельного атома, она имеет более гладкую круглую форму, которая в теории должна быть у атомов. Поэтому эта расшифровка более достоверная.

В данном задании использовалась структура из PDB 7eeh - Fe(II)/(альфа)кетоглутаратзависимой диоксигеназой TqaL с меченным селенометионином. На рис. 3-5 изображены электронные плотности с разными уровнями подрезки. Можно заметить, что при увеличении уровня подрезки первыми перестают быть покрытыми mesh'ем регионы, которые находятся дальше от центра фермента. Также, если покрасить структуру с учетом B-факторов, которые показывают подвижность атомов, можно заметить что такие регионы являются наиболее подвижными.

На следующих рисунках показан сайт связывания лиганда иона Fe(II). Как можно видеть из рисунков, при увеличении уровня подрезки электронная плотность (mesh) сохраняется, в основном, только в имидазольных кольцах гистидинов, из-за свойств электронов в ароматических кольцах, и карбоксильной группе аспартата, которые взаимодействуют с ионом железа, который также удерживает на себе электроны (рис.9 ). С атомов углерода, не входящих в аминокислотные группы, содержащие другие атомы, электронная плотность уходит легче всего.