Построение и анализ поверхностей в PyMOL

Выбор объекта

Для анализа был взят комплекс миозина VI с легкой цепью а клатрина (PDB ID: 6E5N).
Структура была получена методом ЯМР, содержит 2 цепи и 20 моделей.

Рисунок 1. Общий вид 6E5N

Рисунок 2. Молекулярная поверхность 6E5N на фоне 20ой модели в cartoon отрисовке.

Далее в Pymol для каждой модели было рассчитано значение площади молекулярной поверхности (Angstroms^2) и поверхности, доступной для растворителя (Angstroms^2).

Использовались команды:
get_area protein
set dot_solvent, 1 переключение на площадь молекулярной поверхности (MS)
set dot_solvent, 0 переключение на площадь поверхности, доступной для растворителя (SAS)

Рисунок 3. Зависимость MS от модели

Рисунок 4. Зависимость SAS от модели

Интересно было посмотреть, как зависит SAS от MS. Кажется естественным, что они должны быть зависимы.

Рисунок 5. Зависимость MS от SAS. Значения были отсортированы. В R была протестирована гипотеза на линейную независимость. Гипотезу Н0 отвергаем в пользу зависимости, тк. коэфф. корр. Пирсона - 0.7389116, p-value = 0.000198. Тау Кендалла - 0.3894737, p-value = 0.01641, что тоже дает основание отвергнуть гипотезу Н0.

Из рисунка 5 видно, что чем больше площадь молекулярной поверхности, тем больше площадь поверхности, доступная для растворителя. Также видно, что значения имеют небольшой разброс. Прощадь молекулярной поверхности колеблется сильнее. Интересно, как поведет себя данная зависимость в мультисубъединичных комплексах и белках, имеющих крупные полости.

Построение поверхности контактов

Для построения поверхностей последовательно были выделены остатки, находящиеся на достаточном удалении от каждой из цепей. В качестве порога выбрал расстояние в 4 ангстрема.
Команды:
sel A, ((all within 4 of chain A) and (not chain A))
sel B, ((all within 4 of chain B) and (not chain B))
create B, A
show surface, A
show surface, B

Рисунок 6. Изображение контакта со стороны цепи A. Наследуемая от цепи окраска. Прозрачность 0.7

Рисунок 7. Изображение контактов между двумя цепями 6E5N. Наследуемая от цепи окраска + цепь В окрашена синим. Прозрачность 0.7

Рисунок 8. Срез контактов между двумя цепями 6E5N.

Из рисунков 7, 8 видно, что цепи плотно прилегают друг другу. Цепь А образует как бы карман, в который ложится цепь В. Радикальных изменений в строении поверхностей после применения команды extract обнаружено не было. Видимо, метод визуализации, который я использовал, позволил изолировать цепи путем создания новых объектов.

1. Wiki: LGP2
2. PDB: 6E5N