Электронная плотность

Общая информация о выбранном белке

Для работы была выбрана структура белка высокостабильной глицерол киназы из гипертермофильной археи Thermococcus kodakarensis KOD1 (PDB ID: 2ZF5, разрешение: 2.4Å), которая была выдана для работы в первом семестре. Этот АТФ-зависимый фермент катализирует превращение глицерола в α-глицерофосфат:


Перед началом работы было проверено, что выбранная структура удовлетворяет следующим требованиям:

1) Со страницы структуры должен быть доступен для скачивания файл с электронной плотностью и файл с экспериментальными данными РСА;

2) Имеются подходящие структуры белков, сходных одним из белков вашей модели: в таблице с находками есть 5 или более разных белков с 0.8 Å ≤ RMSD ≤ 3.0 Å и 247 ≤ Nalgn ≤ 445 (от 50% до 90% числа а.о. 2ZF5);

3) В доступе имеется статья, опубликованная по результатам расшифровки.

Для скачивания также доступен отчет о качестве структуры: скачать.

Электронная плотность вокруг остова

Для визуализации структуры и электронной плотности была использована программа для визуализации PyMol. На рисунке ниже показана электронная плотность вокруг остова полипептидной цепи (боковые цепи спрятаны) с разными уровнями подрезки. Уровень подрезки Z = (R – M)/σ — отклонение электронной плотности в данной точке R от среднего значения электронной плотности по ячейке M, выраженное в стандартных отклонениях от среднего значения σ.



Полученные изображения показывают, что с увеличением уровня подрезки электронная плотность все больше концентрируется вблизи остова и постепенно часть атомов выходит за пределы ее поверхности. При этом можно заметить, что в экспонированных петлях и N- и C-концах такой "критический" уровень подрезки меньше среднего по молекуле. Возможно, это связано с их большей подвижностью и, как следствие, меньшей точностью в этой области.

Электронная плотность вокруг а.о.

Для сравнения далее была рассмотрена электронная плотность вокруг трех разных а.о. с тремя уровнями подрезки: 0.5σ, 1.5σ и 2.5σ. Полученные изображения представлены на трех рисунках ниже.




Из рассмотренных примеров видно, что положение боковых цепей является еще менее достоверным, чем остовы экпонированных петель, о которых говорилось выше. При этом на высоких уровнях подрезки электронная плотность лучше сохраняется на ароматических кольцах триптофана и тирозина, чем на боковой цепи аргинина.