Учебный сайт Полины Байкузиной

Главная Семестры О себе Ссылки

Комплексы ДНК-белок

Задание 1. Предсказание вторичной структуры заданной тРНК.

Упражнение 1. Предсказание вторичной структуры тРНК путем поиска инвертированных повторов.

В данном упражнении нужно было найти возможные комплементарные участки в последовательности исследуемой тРНК. Была использована программа einverted из пакета EMBOSS, позволяющая найти инвертированные участки в нуклеотидных последовательностях. Затем полученные комплементарные участки были сравнены с их описанием, полученным ранее с помощью find_pair. Результаты сравнения были занесены в таблицу 1, приведенную ниже.

Упражнение 2. Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера.

В данном упражнении была использована программа RNAfold из пакета Viena Rna Package, которая реализует алгоритм Зукера. Результаты представлены на рис.1 и в табл.1.

Рис.1. Изображение первого предсказания тРНК, полученного с помощью алговритма Зукера.
Рис.2. Универсальная укладка полинуклеотидной цепи тРНК, названная клеверным листом. Рисунок из статьи О.О. Фаворовой.

Таблица 1. Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 2DLC.pdb.

Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель 5'-501-507-5'
5'-566-572-3'
всего 7 пар		 предсказано 6 пар из реальных 7 предсказано 6 пар из реальных 7
D-стебель 5'-510-513-3'
5'-522-525-3'
предсказано 4 пары		 не найден не найден
T-стебель 5'-549-553-3'
5'-562-565-3'
всего 5 пар		 не найден не найден
Антикодоновый стебель 5'-526-528-3'
5'-542-544-3'
всего 3 пары		 не найден не найден
Общее число канонических пар нуклеотидов 19 6 6

Задание 2. Поиск ДНК-белковых контактов в структуре.

Упражнение 1.

После того, как структура загрузится, надо нажать две кнопки:

1. Запустить скрипт:

2. Продолжить исполнение скрипта:

Text of the script

Jmol output:

Упражнение 2. Описание ДНК-белковых контактов в заданной структуре.

Для выолнения задачи был написан скрипт. Будем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными атомы углерода, фосфора и серы. Полярным контактом считаем ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5Å. Аналогично, неполярным контактом - пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5Å. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2. Контакты разного типа в комплексе 1HDD.pdb.

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 7 19 26
остатками фосфорной кислоты 12 6 18
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 4 3 7
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 2 1 3

Упражнение 3.

В данном упражнении нужно было получить популярную схему ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot. Результат программы представлен на рис.3.

Рис.3. Схема ДНК-белковых контактов, полученная с помощью программы nucplot.

Упражнение 4.

  • Аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК - Arg3(C);
    Рис.4. Изображение контактов Arg3(C) с ДНК.

  • По моему мнению, аминокислотным остатком, наиболее важным для распознавания ДНК, также является Arg5(C), потому что он связан с азотистым основанием ДНК водородной связью.
    Рис.5. Изображение контакта Arg5(C) с ДНК.

© Полина Байкузина, 2014