| ФББ МГУ | Корень | Обо мне | Семестры |
Рентгеноструктурный анализ
Определение вторичной структуры
Текст задания: определение вторичной структуры белка с помощью алгоритма DSSP или Stride.
В данном практикуме рассматривается структура лакказы из гриба CORIOLOPSIS CAPERATA (PDB ID: 4jhu). Во вторичной структуре этого белка присутствуют β-листы и α-спирали (см рисунок 1).
 |
| Рисунок 1. Изображение лакказы, α-спирали покрашены рыжим, β-листы покрашены голубым. PDB ID: 4jhu. Разрешение структуры 1.89Å. |
color green, all select ss s // выделение β-листов color cyan, sele select ss h // выделение α-спиралей color tv_orange, sele
Предсказание вторичной структуры было сделано программой Stride, установленной на kodomo (запускается: "stride 4jhu.pdb"). Выдачу программы можно посмотреть в файле: stride_4jhu.txt. Нумерация остатков в выдаче совпадает с таковой в pdb-файле. Так как выбранный белок состоит из одной цепи, название остатков везде приведено без указания того, что они принадлежат цепи A.
α-спирали
Согласно аннотации PDB, в рассматриваемом белке есть 13 α-спиралей. Алгоритм Stride тоже нашел 13 спиральных структур: четыре α-спирали и девять 310-спирали. Если рассматривать 310-спирали как аналог α-спиралей, то можно сказать, что Stride нашел 11 из 13 заявленных спиралей. Практически все найденные Stride'ом спирали более короткие, чем предсказанные в PDB - на 1 остаток в начале и в конце, однако иногда остаток, которым спираль заканчивается (C-конец), совпадает с pdb-шным (в списке ниже такое остатки выделены синим). Из несоответствий: нет аналога спирали "HELIX PHE 269 VAL 273" и найдена новая спираль "310Helix ILE 468 ASP 470" (в списке ниже они выделены красным).
| PDB | Stride |
HELIX ASN 54 LEU 58 HELIX THR 73 ASP 77 HELIX THR 114 GLY 119 HELIX HIS 133 TYR 137 HELIX ASP 141 SER 143 HELIX PHE 269 VAL 273 HELIX VAL 300 LEU 304 HELIX PRO 349 SER 356 HELIX ASN 360 LEU 364 HELIX ILE 452 ALA 458 HELIX ASP 470 ASN 475 HELIX PRO 478 ALA 490 HELIX ASP 492 GLN 496 |
310Helix HIS 55 MET 57 310Helix ASN 74 ALA 76 310Helix GLN 115 ASP 118 310Helix LYS 134 LEU 136 310Helix ASP 142 THR 144 310Helix GLU 301 ALA 303 AlphaHelix VAL 350 SER 356 310Helix ALA 361 ASP 363 AlphaHelix ASP 453 ALA 458 AlphaHelix VAL 471 VAL 474 AlphaHelix GLN 479 ALA 490 310Helix PRO 493 ASP 495 310Helix ILE 468 ASP 470 |
β-листы
В PDB указано, что в структуре есть 31 участок цепи, которые составляют 7 β-листов. Для удобства в списке ниже я оставила только информацию о границах этих листов. Алгоритм Stride также нашел 31 β-тяж (это так называется?). В отличие от ситуации с α-спиралями, для β-тяжей размеры в основном совпадают с pdb-шными, и несовпадающие один или несколько остатков могут встречаться и с N-начала и с C-конца тяжа (такие остатки выделены красным в списке ниже).
| PDB | Stride |
SHEET 1 A 4 ARG 22 VAL 27 SHEET 2 A 4 VAL 5 VAL 15 SHEET 3 A 4 ARG 43 ASP 50 SHEET 4 A 4 SER 92 GLN 98 SHEET 1 B 4 ILE 36 ASN 39 SHEET 2 B 4 ARG 121 TYR 127 SHEET 3 B 4 GLY 104 SER 110 SHEET 4 B 4 ILE 63 HIS 66 SHEET 1 C 6 ALA 167 ILE 170 SHEET 2 C 6 VAL 145 TRP 151 SHEET 3 C 6 ARG 194 SER 201 SHEET 4 C 6 ARG 242 ASN 248 SHEET 5 C 6 MET 217 ALA 222 SHEET 6 C 6 VAL 225 VAL 232 SHEET 1 D 5 VAL 186 VAL 189 SHEET 2 D 5 SER 275 TYR 280 SHEET 3 D 5 ASN 255 PRO 262 SHEET 4 D 5 HIS 208 ILE 212 SHEET 5 D 5 ILE 235 ILE 237 SHEET 1 E 5 LEU 323 ASN 326 SHEET 2 E 5 ASP 378 PRO 384 SHEET 3 E 5 ASN 433 ARG 439 SHEET 4 E 5 PHE 403 ARG 407 SHEET 5 E 5 TYR 421 ARG 422 SHEET 1 F 2 PHE 329 ALA 332 SHEET 2 F 2 ARG 335 ILE 338 SHEET 1 G 5 VAL 370 LEU 373 SHEET 2 G 5 ALA 461 GLU 466 SHEET 3 G 5 GLY 444 CYS 450 SHEET 4 G 5 PRO 395 LEU 398 SHEET 5 G 5 VAL 424 SER 426 |
Strand ARG 22 VAL 27 Strand VAL 5 VAL 15 Strand ASP 42 ASP 50 Strand HIS 91 VAL 99 Strand ILE 36 ASN 39 Strand ARG 121 TYR 127 Strand GLY 104 SER 110 Strand ILE 63 HIS 66 Strand ALA 167 ILE 170 Strand VAL 145 TRP 151 Strand LYS 193 SER 201 Strand GLN 241 ALA 249 Strand MET 217 ALA 222 Strand VAL 225 VAL 232 Strand VAL 186 VAL 189 Strand SER 275 TYR 280 Strand ASN 255 PRO 262 Strand HIS 208 ILE 212 Strand SER 234 ILE 237 Strand LEU 323 ASN 326 Strand ALA 377 SER 382 Strand THR 435 THR 440 Strand PHE 403 ARG 407 Strand TYR 421 ARG 422 Strand PHE 329 ALA 332 Strand ARG 335 ILE 338 Strand VAL 370 LEU 373 Strand ALA 461 GLU 466 Strand GLY 444 CYS 450 Strand HIS 394 LEU 398 Strand VAL 424 THR 427 |
Если считать данные о вторичной структуре из записи в pdb истиной, то, судя по полученным результатам, алгоритм Stride лучше предсказывает существование β-листов, чем α-спиралей. Однако, у него нет ограничений на размер α-спиралей, он приблизительно одинаково "хорошо" находит длинные и короткие спирали.
| Семестр 7 |
© Дарья Потанина, 2020