Главная


Практикум №4: "Сравнение структур, полученных с помошью ЯМР и РСА"



Для анализа был выбран белок циклофилин А человека: ЯМР (PDB: 1OCA, 20 моделей), РСА (PDB: 1W8L, разрешение 1.8 ангстрем).
Cтруктуры, полученные методами ЯМР и РСА, весьма схожи (Рис. 1).

Рис. 1. Совмещение структур ЯМР и РСА

Описание водородных связей в различных зонах белка



  • Водородная связь внутри α-спирали - между карбоксильным кислородом Lys31 и аминогруппой Asn35 (Рис. 2);
  • В ядре белка между двумя β-тяжами - аминогруппой Arg55 и карбоксильной группой Gln63 (Рис. 3);
  • На поверхности белка - между амидной группой Asn108 и карбоксильной группой боковой цепи Asp85 (Рис. 4).

    Рис. 2. Водородная связь внутри α-спирали - между карбоксильным кислородом Lys31 и аминогруппой Asn35)


    Рис. 3. Водородная связь в ядре белка между двумя β-тяжами - аминогруппой Arg55 и карбоксильной группой Gln63


    Рис. 4. Водородная связь а поверхности белка - между амидной группой Asn108 и карбоксильной группой боковой цепи Asp85

    Таблица 1. Сравнение водородных связей в ЯМР и РСА моделях.
    Водородная связьПоложениеРасстояние между атомами (РСА)Минимальное расстояние между атомами (ЯМР)Медиана (ЯМР)Максимальное расстояние между атомами (ЯМР)Встречаемость
    альфа-спиралькарбоксильный кислород Lys31 - аминогруппа Asn352.0Å1.9Å2.0Å2.3Å100%
    аминогруппа Arg55 - карбоксильная группа Gln63в ядре между бета-тяжами1.7Å1.7Å1.8Å1.9Å100%
    амидная группой Asn108 - карбоксильная группа боковой цепи Asp85на поверхности белка2.0Å1.7Å1.8Å1.9Å40%


    Таким образом, структуры белка, полученные методами РСА и ЯМР схожи, но не идентичны. Это можно объяснить подвижностью белка в растворе, что не может не влиять на результаты ЯМР.
    Bодородныt связи внутри альфа-спирали и внутри белка между бета-тяжами стабильны (присутствуют во всех структурах). В то же время связи между боковыми радикалами на поверхности белка нестабильны: сохраняются лишь в 40% структур ЯМР.
    © Павел Волик
    Факультет биоинженерии и биоинформатики, МГУ