Занятие 9. Исследование белок-нуклеиновых контактов

1. Исследование контактов между молекулами белка и нуклеиновой кислоты
   Для поиска контактов в RasMol использовался скрипт:

   define mjg  c.n4,a.n6,t.o4,g.o6,g.n7,a.n7,t.c5m,c.c5,g.c8,a.c8,t.c6,c.c6,g.c5,a.c5 
   define mig  c.o2,t.o2,g.n3,g.n2,a.n3,a.c2 
   define tocompl t.o4,t.n3,c.n4,c.n3,c.o2,g.o6,g.n1,g.n2,a.n6,a.n1 
   define basen c.c2,c.c4,c.n1,t.c4,t.c2,t.c5,t.n1,g.c2,g.c4,g.n9,g.c6,a.c4,a.n9,a.c6
   define base  mjg,mig,tocompl,basen                                       
   define polarR *.O?* 
   define polarP *.O?P 
   define polarMjg (oxygen,nitrogen) and mjg
   define polarMig (oxygen,nitrogen) and mig
   define npolarR *.C?*
   define npolarP *.P 
   define npolarMjg carbon and mjg
   define npolarMig carbon and mig
   select within(3.5,polarR) and (nitrogen,oxygen) and protein
   select within(3.5,polarP) and (nitrogen,oxygen) and protein
   select within(3.5,polarMjg) and (nitrogen,oxygen) and protein  
   select within(3.5,polarMig) and (nitrogen,oxygen) and protein
   select within(4.5,npolarR) and carbon and protein
   select within(4.5,npolarP) and carbon and protein                                             
   select within(4.5,npolarMjg) and carbon and protein
   select within(4.5,npolarMig) and carbon and protein
     

   Таблица. Контакты разного типа в комплексе ДНК, РНК и ДНК-зависимая РНК полимераза

   	Полярные	Гидрофобные	Всего
   Контакты белка с ...
   ... остатками 2'-дезоксирибозы	15	66	81
   ... остатками фосфорной кислоты	9	---	9
   ... остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	5	30	35
   ... остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	5	11	16

   Больше всего контактов белок образует с остатками 2'-дезоксирибозы, причем восновном контактов неполярного типа. С остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки РНК-полимераза контактирует больше, чем со стороны малой.

2. Поиск специфических контактов, обеспечивающих узнавание сайта в молекуле ДНК.
   Возможно, остаток His 811, который имеет три неполярных контакта с 2'-дезоксирибозой, отвечает за специфичность узнавания белком ДНК.

   

3. Описание функций исследованного белка
   ДНК-зависимая РНК-полимераза катализирует транскрипцию ДНК в РНК, используя четыре рибонуклеозид трифосфата в качестве субстрата. Отвечает за транскрипцию поздних генов вируса Т7. Устойчива к рифампицину. Узнает специальную промоторную последовательность, раскручивает двойную спираль, чтобы раскрыть кодирующую цепь для считывания. Инициирует транскрипцию предпочтительно с пурина. Эта РНК-полимераза, состоящая из одной субъединицы, похожа на митохондриальную и хлоропластную, а также на ДНК-полимеразу.

   Соответствующий ДНК-связывающий домен в Pfam - это RNA_pol. Функция - ДНК-зависимая РНК-полимеразная активность. Процесс - транскрипция. Координаты - от 449 до 883. На выравнивании видно, что выбранный мной в п.2 аминокислотный остаток консервативен.

   RPOP_PODAN/509-948              NKTQFNNSKQITAFMPNLVHSLDAASLTLLLDFYFKESID.VKNIYTIHDCFAVPANKMECLISLLKLTYIKLYSDD.KY
   O20533_9EURO/1-441              DKSNFDKNKQKAGLMPNFIHSLDSSTLIMVLRSHFNKSG..YKNIYAIHDCFAVTSNNMQQLIDCLKLTYIYLYSNK.GY
   RPOP_CLAPU/483-936              DKIKMDKVKQQIALMPNLIHSLDAASLIMLYFAFNKSIGSGVVNFYSVHDCYGVTAKYIDLLISQLRAVYIELYSKD.GY
   RPOP_NEUCR/463-896              DTTSISKQKQIQAFIPNFVHSMDGSNIVLLINTIRDEGR..KINFASIHDCFATHANDTAWLSWYVKQSFIRIYSDS.SF
   RPOP_GELSP/404-830              SDKDSR..REVPAIIPNIIHSLDAAHLPMLIDSWDSYI......LP.IHDCFGTHPNDMFKLAEQVRECFILLYSKN.DF
   RPOP_AGABT/644-1102             DSLDVL..STKRSFMPNFIHSLDASNVHLLLNSVSYKN....LPVYTVHDCFASTANNMFKLEKLVKNAFINIYFNDEGY
   RPOM_YEAST/854-1351             NPVNAR..RQKAGLPPNFIHSLDASHMLLSAAECGKQG....LDFASVHDSYWTHASDIDTMNVVLREQFIKLHEV..DL
   RPOM_SCHPO/696-1120             RTATVQPHKQATAFPPNFIHSLDATHMFMTCLKCSEQN....INFAAVHDSYWTHACDVDQMNSLLREAFVLLHSN..NI
   RPOT3_ARATH/601-993             NTVDVR..KQRTAFPPNFVHSLDGTHMMMTAVACREAG....LNFAGVHDSYWTHACDVDTMNRILREKFVELYNT..PI
   RPOT1_ARATH/584-976             DKVMAR..RQMTAFAPNFIHSLDGSHMMMTAVACNRAG....LSFAGVHDSFWTHACDVDVMNTILREKFVELYEK..PI
   RPOT2_ARATH/619-1011            DQVIVR..RQRTAFPPNFIHSLDGSHMMMTAVACKRAG....VCFAGVHDSFWTHACDVDKLNIILREKFVELYSQ..PI
   RPOM_HUMAN/830-1230             RKPNTR..KQKNGFPPNFIHSLDSSHMMLTALHCYRKG....LTFVSVHDCYWTHAADVSVMNQVCREQFVRLHSE..PI
   RPOL_BPK11/472-906              SEIDAH..KQESGIAPNFVHSQDGSHLRMTVVHANEVYG..IDSFALIHDSSGTIPADAGNLFKAVRETMVKTYEDN.DV
   RPOL_BPT7/449-883               SEIDAH..KQESGIAPNFVHSQDGSHLRKTVVWAHEKYG..IESFALIHDSFGTIPADAANLFKAVRETMVDTYESC.DV
   RPOL_BPSP6/440-874              DIVDEA..AMMGAAAPNFVHGHDASHLILTVCELVDKG...VTSIAVIHDSFGTHADNTLTLRVALKGQMVAMYIDG.NA
   O21375_PICKL/483-989            SKMDKS..KSRMSLMPNTMHSLDATALIMLAEQMFKNNMN..TQLCSIHDCFGAPISEIDTMKKTTSMTYTSIYFNN.DY
   RPOP_MAIZE/565-1097             NDNDIR..KSSTSTFANFIHQKDAFTAIQLVDFINKLENASSIPIYAVHDNFITMPEYASILPTLYRDSIFRMGHPLIII
   

4. Построение схемы контактов белка с ДНК

   

   Назад

   На главную

   © Поздышев Д.