1.Путём поиска инвертированных повторовВсё ещё работая с тРНК из прошлого практикума, на этот раз с помощью программы einverted была предсказана структура тРНК - этот способ отличается от предыдущего алгоритма find-pair, однако в идеальном варианте второй относительно предыдущего практикума способ должен дать схожие результаты. Программа einverted принимает на вход fasta-файл последовательности тРНК(pdbid=1ml5) и анализирует его. Помимо исходного файла, есть возможность изменить параметры, с помощью которых проводится анализ, как то штраф за гэпы, или минимальное пороговое значение очков за совпадения. В принципе, программа способна работать и с заданными по-умолчанию параметрами, проблема лишь в том, что в случае 1ml5 она в таком случае не может найти вообще никаких компементарных участков.
Поэтому было решено изменить параметры, в частности, понизить пороговое значение (далее - mst) с 50 до, скажем, 20 и посмотреть,
какие результаты получатся в таком случае.
|
2.По алгоритму ЗукераНо прежде, чем переходить к сопоставлению, хотелось бы обратить внимание, что на руках у нас имелся ещё один метод анализа -
программа RNAfold. Это программа не из пакета EMBOSS, а из другого пакета, с которым мы ранее не сталкивались -
Viena Rna Package. Программа использует алгоритм Зукера, и на выходе мы так же имеем пары для стеблей.
| |
Теперь, имея возможность сравнить целых три типа предсказаний комплементарных пар, приведём таблицу:
Участок структуры | Позиции в структуре (по результатам find_pair) | Результаты предсказания с помощью einverted | Результаты предсказания по алгоритму Зукера |
Акцепторный стебель | 5'- 2-7 -3' 5'- 66-71 -3' Всего 6 пар | - | 5'- 1-7 -3' 5'- 66-72 -3' Всего 7 пар |
D-стебель | 5'- 10-13 -3' 5'- 22-25 -3' Всего 4 пары | - | 5'- 10-13 -3' 5'- 22-25 -3' Всего 4 пары |
Т-стебель | 5'- 49-53 -3' 5'- 61-65 -3' Всего 5 пар | 5'- 49-53 -3' 5'- 61-65 -3' Всего 5 пар | 5'- 49-53 -3' 5'- 61-65 -3' Всего 5 пар |
Антикодоновый стебель | 5'- 38-44 -3' 5'- 26-32 -3' Всего 7 пар | - | 5'- 27-31 -3' 5'- 39-43 -3' Всего 5 пар |
Общее число канонических пар нуклеотидов | 22 | 5 | 21 |
Ссылка на скрипт |
Контакты атомов белка: | Полярные | Неполярные | Всего | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
С остатками 2'-дезоксирибозы | ДНК | БЕЛОК | ДНК | БЕЛОК | 82 | |||||||
11 | 12 | 65 | 70 | |||||||||
Всего контактов:12 | Всего контактов:70 | |||||||||||
С остатками фосфорной кислоты | ДНК | БЕЛОК | ДНК | БЕЛОК | 48 | |||||||
18 | 21 | 14 | 27 | |||||||||
Всего контактов:21 | Всего контактов:27 | |||||||||||
С остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | ДНК | БЕЛОК | ДНК | БЕЛОК | 16 | |||||||
0 | 0 | 7 | 16 | |||||||||
Всего контактов:0 | Всего контактов:16 | |||||||||||
С остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | ДНК | БЕЛОК | ДНК | БЕЛОК | 22 | |||||||
11 | 9 | 11 | 10 | |||||||||
Всего контактов:11 | Всего контактов:11 |
|
Визуализация ДНК-белковых контактовБыла использована программа пакета EMBOSS nucplot, предназначенная для создания наглядной схемы ДНК-белковых контактов в ps-формате, который легко конвертировать в формат pdf с помощью утилиты ps2pdf (так же как с помощью любого онлайн-конвертера легко конвертировать в любой иной формат). Днк-белковые контакты здесь представлены на примере комплекса ДНК с доменом эндонуклеазы I-TEVI (pdbid=1i3j). Если внимательно изучить данную схему, можно чисто визуально отметить большое количество контактов с разными аминокислотными остатками: всего их порядка тридцати-сорока, большинство образует всего один контакт с ДНК, из-за чего выделить остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов становится достаточно трудоёмкой задачей. С небольшим отрывом лидирует Asn175 - он образует 4 контакта:
Ознакомиться с полной pdf-выдачей nucplot в хорошем качестве можно по ссылке.. А мы переходим к детальному рассмотрению контактов. Была предпринята попытка запечатлисть с помощью Jmol вышеописанные связи с ASN175. На рисунке 4 изображены седьмой и восьмой гуанин и, более крупно, выделен исследуемый нами аспарагин. Длины всех четырёх связей так же измерены и указаны. |
Однако ещё более интересен нам вопрос о наиболее важном для распознавания ДНК аминокислотном остатке. Здесь всё ещё менее очевидно на первый взгляд, потому что без справочной информации и лишь по виду контактов вывести верный ответ на такой вопрос не просто.
Казалось бы, это может быть любой аминокислотный остаток, взаимодействие которого с последовательностью обусловлено её структурой, может быть важен для для распознавания структуры, однако мы знаем [1], что представляет из себя структура нашей ДНК в связи с белком и можем предсказать, какие связи наиважнейшие. I-tevI испоkьзует механизм связывания через цинковые пальцы. т.е. ей требуется 20 пар оснований как сайт посадки, и белок большей частью вкладывается в малую бороздку структурой α-спирали и структурой спираль-поворот-спираль.
Зная, на какие участки приходится α-спираль, проанализировав структуру в Jmol и сверившись с данными PDB, вот что мы имеем на данный момент:
|
| ||||||||||||
Asn полностью покрашен жёлтым, Met - только центральный атом. | ||||||||||||
Рисунок 7. Вышеуказанные контакты(2) |
На главную страницуВернуться назад
©Solonovich Vera,2017