Описание структуры 5JFR

Структура в целом

Макромолекула является белком. Метионинаминопептидаза 2 – это фермент, который у человека кодируется геном METAP2, член семейства диметаллогидролаз. В структуре присутствует одна полимерная цепь. Биологическая единица не отличается от асимметрической. Конкретно данная для анализа структура 5JFR из PDB представляет собой фрагмент этой цепи в комплексе с ингибитором этого белка. Ниже показан общий вид хода остова этого фрагмента (Рис. 1).

Рис. 1. Общий вид хода остова фрагмента белковой цепи.

Описание цепи и фрагмента

Характеристика цепи Значение
Классификация

Гидролаза/ингибитор гидролазы

Организм

Homo sapiens

uniprot_id

P50579

Название

MAP2_HUMAN

Мутации

Нет

Система экспрессии

Spodoptera frugiperda

Метионинаминопептидаза-2 (MetAP2) представляет собой фермент, который расщепляет N-концевой остаток метионина из ряда вновь синтезированных белков. Это необходимo для того, чтобы они сложились или функционировали правильно. Доклинические и клинические исследования ингибитора MetAP2 показывают, что он может быть использован в качестве нового метода лечения ожирения. Каталитическая активность человеческого METAP2 по отношению к пептидам Met-Val постоянно на два порядка выше, чем у METAP1, что позволяет предположить, что он отвечает за переработку белков, содержащих N-концевые последовательности Met-Val и Met-Thr. В составе домена четко видны α-спирали и β-листы (Рис. 2).

Рис. 2. Вторичные структуры в составе фрагмента.

Малые молекулы

В записи присутствуют несколько типов малых молекул: это вода (краткое наименование HOH) и лиганды: 6KP (полное – 7-fluoro-4-(5-methyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-6-yl)-2,4-dihydropyrazolo[4,3-b]indole), EDO (полное название – 1,2-ETHANEDIOL), DMS (полное название – DIMETHYL SULFOXIDE),MN (Ион марганца (II)) . Справа представлено белковое окружение лиганда 6KP. (Рис. 3).

Ссылки на PDB-файлы с координатами для малых молекул:

НОН 6KP EDO MN DMS
Рис. 3. Белковое окружение лиганда 6KP.

Взаимодействия между аминокислотными остатками

Рис. 4. Водородная связь, затрагивающая атомы остова белка
Рис. 5. Водородная связь, затрагивающая атомы боковых радикалов аминокислот
Рис. 6. Солевой мостик
Рис. 7. Дисульфидная связь
Рис. 8. Стекинг

Ферментативная активность

EC номер белка 5JFR: 3.4.11.18

Исследуемый белок является метионинаминопептидазой.То есть, высвобождает N-концевые аминокислоты, преимущественно метионин, из пептидов и ариламидов. Этот мембраносвязанный фермент, присутствующий как в прокариотах, так и в Эукариоты, высвобождает инициатор метионин из зарождающихся пептидов. Деятельность зависит от идентичности второго, третьего и четвертые аминокислотные остатки целевого белка, но в целом фермент действует только тогда, когда предпоследний остаток мал и не заряжен (например, Gly, Ala, Cys, Ser, Thr и Val). Относится к семейству пептидаз M24A.

Из подробной аннотации последовательности рассматриваемого фермента видно, что в его активный центр входят следущие аминокислоты: ALA-230, GLY-222, ASP-142, HIS-255, ASP-122, GLU-153

Рис. 9. Активный центр фермента.
Рис. 11. Общий вид

Водородных связей между боковыми радикалами, стекинговых взаимодействий, солевых мостиков и дисульфидных связей в структуре сайта связывания обнаружено не было.

Рис. 12. Ближайшее окружение активного центра.
Рис. 13. Ингибитор и расстояние между ингибитором и активным центром.

Ингибитором является лиганд 6KP. Между ингибитором и активным центром не было найдено полярных взаимодействий. Можно предположить, что лиганд является ингибитором, делая недоступным активный центр для другого субстрата. Так как расстояние между ингибитором и активным центром большое и ингибитор связывается не с активным центром, а с другими остатками, может иметь место неконкурентное ингибирование.

Источники

  • 5JFR – ссылка на запись в PDB.
  • P50579 – ссылка на статью в базе данных Uniprot.
  • Expasy - ENZYME – ссылка на фермент в ENZYME.