Совмещение структур алкогольдегидрогеназы 4jbi и четырех структурных гомологов
С помощью PDBeFold были найдены структурные гомологи для цепи А структуры 4jbi (см. Таблицу 1). Выравнивание структур представлено на Рис.1.
Рис.1. Пространственное совмещения цепи А структуры 3AIC и структурных гомологов (с помощью JMol на PDBeFold) Структура 4jbi:A - салатовая, 4z6k:D синяя, 3meq:C циан 2eih:A желтая.
Сравним выравнивание по структуре (большие буквы в файле с выравниванием), полученное с помощью сервиса PDBeFold с выравниванием последовательностей с помощью MUSCLE и визуализированном в программе JalView. На рис. 2 представлены фрагменты выравниваний с помощью MUSCLE и по структуре. Видно, что выделенный в рамочку фрагмент различается - в выравниевании на основе 3d структуры есть некая консервативная аспарагиновая кислота (D), а снизу на выравнивании MUSCLE такого нет, зато есть некий пролин (P). На рис. 2 приведено структурное выравнивание с выделенными указанными позициями. Видно, что и та и другая аминокислота сближены в пространстве.
Рис.2. Снизу: выравнивание последовательностей MUSCLE, Сверху: выравнивание последовательностей по структуре Окраска по проценту идентичности.
Совмещение по заданному выравниванию
Сохраним (в смысле ручками вырежем, потому что со скопа скачать ничего не удалось) участки структуры константного домена человеческого T-клеточного рецептора из цепи ? (1QSE d: 118-206) и из цепи ? (1QSE, e: 119-246) в формате pdb: 1qse_d_118-206.pdb, 1qse_e_119-246.pdb
Рисунок 3.Карты бета-листов белка 1QSE, построенные сервисом SheeP. а. Карта участка 118-206 цепи D; б. Карта участка 119-246 цепи Е.
Теперь построим выравнивание этих бета-листов. В альфа-домене 1qse консервативным цистеином является Cys 139, в бета-домене Cys 147. Выровняем два листа, ориентируясь на них. Их выравнивание задает нам выравнивание всего центрального тяжа. Остатки, спаренные с консервативным цистеином, также считаем выровненными. Они задают выравнивание еще каких-то тяжей. Так можно построить выравнивание целых листов.
Полученную информацию о выровненных остатках можно использовать для совмещения структур в PyMol:
select 1qse_alpha, 1qse and chain D and resi 118-206 select alpha, 1qse_alpha and (resi 126-128+138-140+179-181) and name CA select 1qse_beta, 1qse and chain E and resi 119-246 Select beta, 1qse_beta and (resi 128-130+146-148+193-195 and name CA) pair_fit alpha, beta
Если честно, то у меня ничего не получилось. ХОТЯ И RMSD = 0,53, домены не совмещаются, а остаются на своих местах.
Гибкое и жесткое структурное выравнивание
В этом задании необходимо было найти примеры белков, для которых гибкое структурное выравнивание включает существенно больше остатков, чем жесткое. Я нашла подобный белок - тРНК синтетазу на странице с примерами сервера POSA.
Рис 5. Примеры жесткого и гибкого выравнивания. Слева - жесткое, справа - гибкое. Даже визуально видно, что нижняя часть белка плохо выровнена в жестком выравнивании, хотя эти части похожи и хорошо выравниваются с помощью гибкого выравнивания.