Учебный сайт Полины Байкузиной

Главная Семестры О себе Ссылки

Восстановление кристалла из PDB-файла

В PDB-файле для структуры УДФ-галактозо-4-эпимеразы (3KO8) указаны кристаллографические характеристики:

CRYST1  100.803  100.803   76.302  90.00  90.00  90.00 P 41 21 2     8

Длины направляющих векторов: а = 100.803; b = 100.803; с = 76.302

Углы между направляющими векторами кристалла: α = 90.00; β = 90.00; γ = 90.00

Кристаллографическая группа: P 41 21 2

Число молекул в ячейке: 8

УДФ-галактозо-4-эпимераза (GalE) является гомодимером, на рисунке 1 показана биологическая единица, ассиметрическая единица выделена красным. На рисунках 2 и 3 показан фрагмент кристалла с выделенной элементарной ячейкой в разных ракурсах. Кристалл получен с помощью команды symexp sym, 3ko8, chain A, 50 (отображаются соседние структуры на расстоянии 50Å).

Рис.1. Биологическа единица GalE. Ассиметрическая единица выделена красным.

Рис.2. Фрагмент кристалла с выделенной ячейкой.

Рис.3. Фрагмент кристалла с выделенной ячейкой.

Взаимодействия между молекулами белка

На рисунке 4 изображены ассиметрические единицы, которые контактируют с исходной (выделена розовым цветом). Всего 5 зон контактов.

Рис.4. Рассматриваемые контактирующие субъединицы. Исходная субъединица выделена розовым цветом.
  • Контакты при образовании биологической единицы (димера).

    При рассмотрении зоны контакта двух субъединиц (розовая и фиолетовая) водородных связей обнаружено не было. Основной вклад в образование димера вносят гидрофобные взаимодействия альфа-спиралей. В области контакта находится много гидрофобных аминокислотных остатков: Phe, Val, Ala, Ile (рис.5).

    Рис.5. Гидрофобные взаимодействия.

  • Контакты между другими ячейками.

Были рассмотрены остальные 4 зоны контактов. В каждой зоне было обнаружено примерно по паре водородных связей (рис.6). Согласно литературе, GalE существует только в виде димера, поэтому рассмотренные полярные контакты отражают только организацию субъединиц в кристалл.

Рис.6. Полярные контакты исходной единицы (розовая) с зеленой, синей, желтой и голубой.

Структура ДНК-белкового комплекса 3HDD.

В структуре комплекса гомеодомена D. melanogaster с ДНК (PDB: 3HDD) одна молекула белка (покрашена синим) как будто расположена "на краю ДНК" (рис.7). Но если изобразить соседнюю молекулу ДНК, то становится видно, что синяя цепь белка взаимодейтсвует с ней (рис.8).

Рис.7. Структура ДНК-белкового комплекса 3HDD.

Рис.8. Структура ДНК-белкового комплекса 3HDD, расширенная до соседней ячейки.

Примеры структур, ассиметрическая единица которых не совпадает с биологической единицей.

В PDB-файле 5L14 (нейраминидаза вируса гриппа А) представлен пример, когда биологическая единица состоит из нескольких ассиметрических единиц. В данном случае биологическая единица представляет собой гомотетрамер.

Рис.9. Структура 5L14. Ассиметрическая единица.

Рис.10. Структура 5L14. Ассиметрическая единица выделена зеленым.

В PDB-файле 5V8V (ренин человека) представлен другой пример, когда биологическая единица меньше ассиметрической.

Рис.11. Структура 5V8V. Биологическая единица выделена зеленым.

© Полина Байкузина, 2017