РНК и ДНК-белок контакты

Предсказание вторичной структуры заданной тРНК

С помощью программ einverted, Rna_Fold и find_pair была полученаинформация о вторичной структуре РНК на базе известной 3D-структуры либо последовательности оснований путем либо расчета минимальной свободной энергии либо нахождения комплиментарных участков.

Участок структуры Позиции в структуре (по результатам find_pair) Результаты предсказания с помощью einverted Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель
5'501-507 3'
5'566-572 3'
7 пар
5'3-7 3'
5'65-69 3'
5 пар, 5 совпало
5'1-7 3'
5'65-71 3'
7 пар, все совпали
D-стебель
5'510-513 3'
5'522-525 3'
4 пары
0 пар предсказано
5'9-13 3'
5'22-26 3'
5 пар, добавлена еще одна
T-стебель
5' 549 - 553 3'
5' 561-565 3'
5 пар
0 пар предсказано
5'48-52 3'
5'60-64 3'
5 пар, сдвинуты на 1 нуклеотид
Антикодоновый стебель
5'539-543 3'
5'527-531 3'
5 пар
0 пар предсказано
5'39-43 3'
5'27-31 3'
5 пар совпадают
Общее число канонических пар нуклеотидов
21
5
22

Программа RNAfold, использующая алгоритм Зукера, оказалась более эффективной в предсказании вторичной структуры тРНК, что показыают результаты сравнения ее деятельности с остальными двумя. Внизу представлено сгенерированое ей изображение.

Контакты ДНК и белка

Контакты ДНК с белком были рассмотрены в контексте структуры Т-домена, связанного с ДНК в момент транскрипции. Ниже просходит последовательное отображение комплекса полностью, проволочной модели ДНК, множества атомов кислорода 2'дезоксирибозы, не занятых в фосфоэфирных связях атомов кислорода остатков фосфорной кислот и атомов азота в составе азотистых основаниях.

Текст скрипта

В рассматриваемой структуре можно выделить следующие типы контактов: полярные - контакты между атомами O или N на расстоянии меньше 3.5 ангстрем; неполярные - контакты между неполярными атомами на расстоянии 4.5 ангстрем. Подсчет проводился с помощью последовательного вызова этапов скрипта в jmol вручную.

Контакты атомов белка с Полярные Неполярные Всего
остатками 2'-дезоксирибозы 10 33 43
остатками фосфорной кислоты 51 45 96
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки 12 26 38
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки 1 2 3

Популярная схема доступна для просмотра во вложенном файле pdf. Кликните здесь, если не отображается.

Наибольше количество контактов у находящегося со стороны 5'-конца цепи F остатка гистидина под номером 1146, но не один из них не является водородной связью.

Наиболее важным для распознования ДНК мне представляется глутамат в позиции 2253, так как он единственный, у которого водородная связь радикала направлена на атомы основания, в то время как у прочих либо просто контакт с основаниями, либо водородные связи с фосфатом.


© Бусыгин Сергей, 2017