Задание 1 |
| Для данного практикума был выбран белок диоксиуридин 5'-трифосфат нуклеотид гидролаза (D-утфаза) (DEOXYURIDINE 5'-TRIPHOSPHATE NUCLEOTIDO HYDROLASE) (pdb:1dup). |
| Этот белок является гомотримерным белком. Данные по кристаллографическим характеристикам были извлечены PDB из поля CRYST1: |
| CRYST1 86.610 86.610 62.270 90.00 90.00 120.00 H 3 9 |
| Где длины направляющих векторов кристалла равны 86.610, 86.610 и 62.270 А, углы между ними равны 90.00, 90.00 и 120.00 градусов, |
| кристаллографических групп у данного кристалла - Н 3, а число молекул в ячейке составляет 9. |
| Для восстановленния соседних ассиметричных единиц по симметрии в PyMOL были использованы следующие команды: |
| symexp sym, pdb1dup, pdb1dup, 5, чтобы найти все образы, находящиеся не далее чем на 5 А от изначальной молекулы. |
| color yellow, 1dup, чтобы отличать исхоную молекулу от достренных образов. |
 |
| Рис 1, результат поиска образов показал, что всего их 6. Желтым выделен мономер из PDB-файла, зеленным - достроенные мономеры |
|
| Затем, используя аналогичную команду, были отображены все образы, находящиеся не далее чем на 10 ангстрем от всей структуры белка 1DUP |
 |
| Рис 2, таких образов оказалось 8, оранжевым выделен мономер из PDB-файла, желтым - достроенные мономеры |
|
| В результате проделанных действий можно заметить, что не все обраы находятся в близи изначальной сруктуры и способны потенциально с ней взаимодействовать |
| Водородные связи образуются на расстоянии до 3.5 ангстрем между атомами кислорода и азота, где также имеется атом водорода. |
| select sym, not 1dup |
| select sym and (1dup around 3.5) |
| show spheres, sele |
| color blue, sele |
| select 1dup and (sym around 3.5) |
| show spheres, sele |
| color red, sele |
 |
| Рис 3, предполагаемые взаимодействующие атомы исходного мономера и ассиметричных единиц. |
| После этого выделеные атомы были проанализированы. В результате были найдены взаимодействия между исходным мономером (ASP 135) и sym03000000 (HIS 78); исходным мономером (GLU 134) и sym03000000 (ARG 71). |
| Также были найдены водородные связи между исходным мономером и sym02000000. |
| ASN 84 (исходный мономер) - SER 72 (sym02000000) |
| ASP 92 (исходный мономер) - THR 25(sym02000000) |
| SER 100 (исходный мономер) - HIS 76 (sym02000000) |
| GLN 127 (исходный мономер) - LYS 3 (sym02000000) |
| GLN 127 (исходный мономер) - SER 26 (sym02000000) |
| GLN 127 (исходный мономер) - SER 28 (sym02000000) |
| GLU 129 (исходный мономер) - LYS 3 (sym02000000) |
| ASN 131 (исходный мономер) - ASP 6 (sym02000000) |
|
| Были найдены водородные связи между исходным мономером и sym01000000. |
| LYS`3(исходный мономер) - GLN`127(sym01000000) |
| LYS`3 (исходный мономер) - GLU`129 (sym01000000) |
| ASP`6 (исходный мономер) - ASN`131 (sym01000000) |
| THR`25 (исходный мономер) - ASP`92 (sym01000000) |
| SER`26 (исходный мономер) - GLN`127 (sym01000000) |
| SER`28 (исходный мономер) - GLN`127 (sym01000000) |
| SER`72 (исходный мономер) - ASN`84 (sym01000000) |
| HIS`76 (исходный мономер) - HIS`76 (sym01000000) |
| Данные реультат совпадают с тем фактом, что этот белок является гомотримерным. |
Задание 2 Странное расположение белковых цепей в структуре |
| Для данного задания был выбран ДНК-белковый комплекс 3HDD |
| При рассмотрении структуры видно, что белковые цепи расположены странным образом. |
| Цепь В (белок) находится на расстоянии от ДНК и почти ее не касается или находится просто "сбоку" |
 |
| Рис 4, ДНК-белковый комплекс 3HDD |
|
|
| Для выяснения возможной причины были последовательно восстановлены соседнии ячейки кристалла. |
 |
| Рис 5, ДНК-белковый комплекс 3HDD и соседняя ячейка
|
| Как видно из выше приведенного рисунка, белок всего же взаимодействует с ДНК, но с другого конца |
| Скорее всего при анализе структуры, белок был отнесен в соседнюю кристаллографическую ячейку, создав видимость "странного" расположения |
|
|
Задание 3. Примеры PDB файлов, асимметрическая единицы которых не совпадает с биологической единицей |
| Самым ярким примером являются различные капсиды вирусов |
 |
| Рис 6, Слева - биологическая единица, справа - ассиметричная |
|
|
| Аналогичное можно наблюдать и филаментах: |
 |
| Рис 7, Слева - биологическая единица, справа - ассиметричная |