Учебный сайт Сергея Маргасюка

Восстановление кристалла из PDB файла

Поле CRYST1 файла pdb содержит информацию о направляющих векторах кристаллической решетки и кристаллографической группе.

Вставка 1: поле CRYST1 структуры 6eio
CRYST1   45.482   50.717   92.452  90.00  90.00  90.00 P 21 21 21    4
			

Для восстановления кристалла из структуры 6eio взяли все молекулы, находящиеся на расстоянии менее 5Å от исходной структуры.

Рисунок 1: изображение кристалла, восстановленного из структуры 6eio (исходная структура выделена красным)

Можно выделить 3 варианта взаимного расположения соседних молекул белка (соответствующие контакту исходной структуры с "ближней", "дальней" и "правой" молекулой на рисунке). Это соответствует кристаллической ячейке, содержащей 4 молекулы, описанной в поле CRYST1. По видимости, ни один из этих контактов не соответствует олигомеризации белка: площадь соприкосновения белков молекул мала, а длина взаимодействия велика (сопоставима с размером белка).

Объяснение структуры 3hdd с помощью достраивания соседних ячеек

На рисунке 2 изображена структура 3hdd -- ДНК и ДНК-связывающий белок. Одна из молекул белка контактирует с большой бороздкой ДНК, другая расположена около конца цепи ДНК и, видимо, не контактирует с ней. При достроении близких этой молекуле ячеек видна цепь ДНК из соседней ячейки на продолжении исходной цепи: по видимости, эта цепь ДНК — не отдельная молекула, а продолжение исходной цепи, ошибочно отделенное при построении модели. На полученном изображении видно, что вторая молекула белка так же, как и первая, контактирует с большой бороздкой молекулы ДНК (в этом случае, "собранной" из двух соседних ячеек).

Рисунок 2: изображение структуры 3hdd (при наведении курсора отображаются достроенные ассиметрические ячейки)

Примеры структур, где ассиметрическая ячейка не совпадает с биологической единицей

Асимметрическая ячейка — часть структуры, из которой кристаллографическими симметриями может быть получен весь кристалл. Биологическая единица — часть кристалла, являющаяся, по предположению, функциональной формой макромолекулы. Состав асимметрической ячейки и биологической единицы может отличаться, например, для гомодимеров: тогда асимметрическая ячейка состоит из мономера, а биологическая единица — целый димер. Приведем примеры таких структур (биологическая единица восстановлена с помощью скрипта BiologicalUnit)

Рисунок 3: изображение структуры 5ZLE — цитохром b (биологическая единица — гомодимер) (при наведении курсора отображается достроенная биологическая единица)

Рисунок 4: изображение структуры 6MLC — метилтрансфераза (биологическая единица — гомогексамер) (при наведении курсора отображается достроенная биологическая единица)


© Сергей Маргасюк, 2015-2016