Главная


Практикум №1: "Построение и визуализация электронной плотности (ЭП)"


Для выполнения практикума был выбран бифункциональный белок GlmU из организма Streptococcus pneumoniae (PDB-код: 4aaw), разрешение: 2.2 Å.
С помощью PDBeFOLD было найдено 7 структурных гомологов с RMSD в пределах 0.8-3.0 Å и Nalign 230-413 (всего белок содержит 459 аминокислот)

Для изображения электронной плотности остаова полипептидной цепи А данного белка использовались следующие команды:
  • isomesh 4aaw_map, map, 1, chain A and (name ca+c+n+o) and !het, carve=2
  • isomesh 4aaw_map, map, 0.5, chain A and (name ca+c+n+o) and !het, carve=2
  • isomesh 4aaw_map, map, 2, chain A and (name ca+c+n+o) and !het, carve=2
    Были использованы три уровня подрезки: 0.5 (Рис. 1), 1 (Рис. 2) и 1.5 (Рис. 3)

    Рис. 1. Электронная плотность остова цепи А (уровень подрезки: 0.5).


    Рис. 2. Электронная плотность остова цепи А (уровень подрезки: 1).


    Рис. 3. Электронная плотность остова цепи А (уровень подрезки: 1.5). Видно, что на некоторых атомах при данном уровне отсутствует ЭП (выделены красным)

    Таким образом, для визуализации электронной плотности уровень подрезки σ=1 является наиболее полходящим.

    Для визуализации электронной плотности отдельных аминокислотных остатков были выбраны следующие: Lys22, Leu128 и Tyr138. Для визуализации каждого из данных остатков использовались три уровня подрезки электронной плотности: σ=1, 1.5 и 2.



    Рис. 4. Электронная плотность Lys22 (уровень подрезки: 1).


    Рис. 5. Электронная плотность Lys22 (уровень подрезки: 1.5).


    Рис. 6. Электронная плотность Lys22 (уровень подрезки: 2).

    Видим, что при σ=1 электронная плотность наилучшим образом описывает структуру остатка.



    Рис. 7. Электронная плотность Leu128 (уровень подрезки: 1).


    Рис. 8. Электронная плотность Leu128 (уровень подрезки: 1.5).


    Рис. 9. Электронная плотность Leu128 (уровень подрезки: 2).

    При σ=1 электронная плотность наилучшим образом описывает структуру остатка.



    Рис. 10. Электронная плотность Tyr138 (уровень подрезки: 1).


    Рис. 11. Электронная плотность Tyr138 (уровень подрезки: 1.5).


    Рис. 12. Электронная плотность Tyr138 (уровень подрезки: 2).

    Видим, что при σ=1 электронная плотность наилучшим образом описывает структуру остатка.

    Таким образом, можно сделать вывод: модель электронной плотности хорошо описывает структуру белка 4aaw.
    © Павел Волик
    Факультет биоинженерии и биоинформатики, МГУ