Практикум 3.

Альтернативные положения, B-фактор, кристалл

Задание 1. Альтернативные положения.

В данном задании я работала со структурой 6HOI, у которой в 34 положении находится остаток глутамата с двумя альтернативными положениями.
                                                                   
Фрагмент структуры 6HOI
Рис.1. Фрагмент структуры 6HOI. Окружение альтернативной конформации А
Фрагмент  структуры 6HOI
Рис.2.Фрагмент структуры 6HOI. Окружение альтернативной конформации B.
На рисунках 1 и 2 остаток в альтернативной конформации А покрашен в зеленый цвет, B - в пурпурный. На рис.1 зеленым пунктиром отмечены водородные связи, которые, как можно предполагать, поддерживают данную конформацию. На рис. 1 и 2 также отображено взаимодействие остатков глутамина-4 и лизина-2, которое само по себе не поддерживает состояние глутамата-34, но для конформера А существует помимо взаимодействия с ним, и, как мне кажется, поддерживает лизин в том положении, в котором возможно взаимодействие глутаматом-34, поэтому я решила отобразить его на рисунках. Можно заметить, что состояние А стабилизируют 1 взаимодействия с остатком лизина-2, а в состоянии B глутамат может взаимодействовать с атомом азота в составе остова глутамина-4. При этом представленность двух альтернатив примерна равная, для B даже немного выше, что, в принципе, согласуется с показанным окружением остатка.

Задание 2. В-фактор.

В данном задании использовалась та же структура из PDB 6HOI. На рис. 3 показан остов молекулы, покрашенный в соответствии с B-фактором. В-фактор отображает насколько подвижен данный участок белка, в соответствии с размытием его электронной плотности. На рисунках 4 и 5 также изображена эта структура, но с другими раскрасками, которые дают понять, что наиболее подвижные участки находятся, в основном, на концах цепей.
6HOI
Рис.3. Структура 6HOI, В-факторы
6HOI
Рис.4. Структура 6HOI, окраска по цепям
6HOI
Рис.5. Структура 6HOI, окраска от N- к C-концу.
На рис.6 изображен остаток гистидина-9, который является одним из наиболее подвижных в этой структуре. Это хорошо заметно по красному цвету имидозольного кольца. Видно, что mesh, который отображает область пространства вокруг атомов этого гистидина с повышенной электронной плотностью, не покрывает все кольцо. В то время как другие остатки (рис.7) хорошо и целиком вписываются в свои ЭП. Это может быть связано с подвижностью данного гистидина, хотя в его окружении есть несколько остатков, которые могли бы его стабилизировать, что немного странно. В данном случае я выбрала уровень подрезки = 1.
6HOI, гистидин
Рис.6. Структура 6HOI, Гистидин-9, окрашивание по B-факторам, mesh выделен только для остатка
6HOI, гистидин
Рис.7. Структура 6HOI, Гистидин-9, окрашивание по B-факторам, mesh для всей структуры.

Задание 3. Кристаллы.

На следующих рисунках показан кристалл белка 6HOI, с отсечкой = 5 на рисунках изображены 9 молекул - 1 красная центральная и ее 8 соседей. В центре красным обозначена молекула, вокруг которой определены соседи (покрашены в холодные цвета).
6HOI
Рис.8. Структура 6HOI, представление в виде поверхностей
6HOI
Рис.9. Структура 6HOI,представление в виде картонки