Определение вторичной структуры

Для анализа был взят белок, который используется во всех практикумах этого семестра — высокостабильная глицерол киназа 2ZF5. Исследуемый димер показан на рис.1 и покрашен в соответствие со вторичными структурами.

Вторичные структуры определялись с помощью программ DSSP и Stride, установленных на kodomo. Полученные файлы с результатами: stride.out, dssp.out. Эти файлы сравнивались с файлом pdb: 2zf5.pdb.


Рис.1. Вторичные структуры в составе глицерол киназы 2ZF5
Для анализа я решила выбрать 4 структуры: 2 альфа-спирали и 2 бета-листа. При этом, в качестве одной из спиралей была взята очень короткая альфа-спираль, близкая к поверхности (helix2), и симметричные альфа-спирали из разных цепей для сравнения предсказания одинаковых участков в разных цепях. В качестве одного из бета-листов был взят бета-лист, образованный участками обеих цепей сразу (helix2). На рис. 2 показано расположение выбранных структур в молекуле глицерол киназы, а в таблице 1 приведено сравнение границ данных структур для pdb файла и предсказаний упомянутыми выше программами.
Рис.2. Положение выбранных элементов вторичной структуры, окрашенных в разные цвета.

Таблица 1. Сравнение границ выбранных структур в исходном pdb-файле и в файлах с предсказаниями программ DSSP и Stride

Структура	Границы в PDB	Границы в DSSP	Границы в Stride
helix1	ASN47-ARG67 (O, Y)	PRO48-ALA66 (O, Y)	PRO48-ALA66 (O, Y)
helix2	ASP447-GLU453 (Y)	THR448-ALA452 (Y)	THR448-LEU454 (Y)
sheet1	ILE26-GLU33 (O) SER14-PHE20 (O) PHE4-GLU10 (O) ILE73-ASN80 (O) PRO232-GLY238 (O) SER216-TYR221 (O)	ILE26-GLU33 (O) SER14-PHE20 (O) PHE4-GLU10 (O) ILE73-ASN80 (O) PRO232-GLY238 (O) SER216-TYR221 (O)	ASN25-GLU33 (O) SER14-ASP21 (O) PHE4-GLU10 (O) ILE73-ASN80 (O) ILE231-GLY238 (O) SER216-THR222 (O)
sheet2	TYR336-VAL338 (O) GLY355-ILE360 (O) GLY355-ILE360 (Y) TYR336-VAL338 (Y)	TYR336-VAL338 (O) GLY355-ILE360 (O) GLY355-ILE360 (Y) TYR336-VAL338 (Y)	TYR336-VAL338 (O) GLY355-ILE360 (O) GLY355-ILE360 (Y) TYR336-VAL338 (Y)

Исходя из данных, указанных в таблице, в целом, бета-листы определяются более похожим способом, нежели альфа-спирали. Я склонна верить разметке бета-листов в pdb и DSSP.
В случае альфа-спиралей разметка отличается на 1-2 а.о., что, как мне кажется, скорее вопрос принятых договоренностей: включать малоструктурированные концы или нет (см. рис. 3). Стоит также отметить, что разметки, полученные программами DSSP и Stride совпадают для helix1 и ограничивают более короткую спираль, которая мне кажется более корректной.
Для helix2 мне больше нравится разметка Stride, так как она добавляет неокрашенный альфа-спиральный участо. Стоит, однако, отметить, что в случае DSSP невошедшие в альфа-спираль остатки 453-454 отмечены как элементы hydrogen bonded turn. Вообще, то, что разметка этой вторичной структуры самая разная, неудивительно, так как спираль короткая и выходит на поверхность белка.


Рис.3. Положение выбранных элементов вторичной структуры, окрашенных в разные цвета, на основании предсказаний DSSP (слева) и Stride (справа)