ФББ 2013-2014

Описание пространственной структуры белка дисульфидного обмена Chlorobium tepidum TLS

Информация была получена из базы данных pdb-структур белков. Идентификатор - 3GL3. Некоторая информация, полученная из файла: 

TITLE     CRYSTAL STRUCTURE OF A PUTATIVE THIOL:DISULFIDE INTERCHANGE  
TITLE    2 PROTEIN DSBE FROM CHLOROBIUM TEPIDUM                        
SOURCE   2 ORGANISM_SCIENTIFIC: CHLOROBIUM TEPIDUM TLS;                
COMPND    MOL_ID: 1;                                                   
COMPND   2 MOLECULE: PUTATIVE THIOL:DISULFIDE INTERCHANGE PROTEIN      
COMPND   3 DSBE;                                                       
COMPND   4 CHAIN: A, B, C, D;                                          
COMPND   5 FRAGMENT: UNP RESIDUES 30-170;                              
COMPND   6 ENGINEERED: YES                                             
HETNAM     MSE SELENOMETHIONINE                                        
FORMUL   1  MSE    16(C5 H11 N O2 SE)                                  
FORMUL   5  HOH   *201(H2 O)                                           
EXPDTA    X-RAY DIFFRACTION                                            
REMARK   2                                                             
REMARK   2 RESOLUTION.    2.09 ANGSTROMS.

Расшифровка структуры проводилась методом рентгеноструктурного анализа кристаллов с длиной волны 2 ангстрема. Этот метод основан на том, что анализируется рассеянное атомами кристалла рентгеновское излучение, благодаря чему удаётся воссоздать распределение электронной плотности в кристалле ( более подробно ).

Название белка, структуру которого расшифровывали - белок дисульфидного обмена. Организм, в котором обнаружили этот белок - Chlorobium tepidum TLS. Представлена информация о подсемействе, в которое входит белок (dsbE). Он состоит из 4х цепей (A, B, C, D). В его состав входит необычная аминокислота - селенметионин. Однако возможно, что эта аминокислота оказалась из-за метода, с помощью которого расшифровывалась структура. В качестве лигандов выступают многочисленные (201) молекулы воды.

На рисунке 1 представлена третичная структура данного белка. Мы действительно видим 4 цепи и окружающие глобулу молекулы воды.

Обозначения, принятые на рисунке:

Рис. 1. Третичная структура белка дисульфидного обмена Chlorobium tepidum TLS.

Скачать оригинальный pdb-файл: 3GL3.pdb

Скачать скрипт, изменяющий оригинальное изображение на то, что представлено на рисунке 1: Скрипт Jmol

Для корректной работы скрипт и pdb-файл должны находиться к одной директории.

Также я сделала другое изображение третичной структуры белка, показывающее разнообразие составяющих его аминокислот. На рисунке 2 каждая аминокислота имеет собственный цвет. Получилось красиво.

Рис.2. Третичная структура того же самого белка.

Скачать скрипт - Скрипт Jmol №2

Сравнение исходного белка с его биологической единицей (biological assembly/unit).

В базе данных pdb-структур хранятся также pdb файлы с информацией о функциональной форме этих белков в клетке. В случае белка дисульфидного обмена Chlorobium tepidum TLS эти структуры никак не отличаются (внешний осмотр).

Чтобы удостовериться в этом, я решила скачать программу, которая умеет сравнивать 2 pdb файла (Calculate structure alignment от PDB database). На рисунках 3, 4, 5 показаны результаты этого сравнения.

Рис.3. Начало работы программы

Введём в поля для сравнения имена двух файлов - 3GL3_biounit.pdb (содержит структуру биологической единицы) и 3GL3.pdb (содержит ранее обсуждавшийся белок).

Рис.4. Результаты выравнивания

Как мы видим, цепи совпадают. Это подтверждается также и графической интерпретацией сравнения, где голубым показаны совпадающие части.

Рис.5. Результаты выравнивания (графическая версия)