Описание области контакта белка и ДНК в структуре 1ZVV

Лиганды в структуре 1ZVV

Для начала, разбремся, что такое лиганд?
В первом приближении, будем считать, что это любая молекула, отличная от воды и белка, находящаяся в плотном контакте с белком, или связанная с ним ковалентно, но, при этом, не являющаяся настоящим субстратом (если белок - фермент).

Белок CRH, структура которого была детально проанализированна ранее (смотори соответствующую страницу сайта) не имеет при себе никаких молекул, попадающих под данное определение (найденные молекулы иода находятся слишком далеко, чтобы выполнять какие-либо вспомогательные функции, скорее всего, это артефакты метода кристаллографии).
Белок А, в свою очередь, тесно связан с молекулой ДНК. В белке А, даже, визуально выделяется отдельный домен (т.е. компактная, отдельная часть структуры) находящийся в непосредственном контакте с нуклеиновой кислотой (см.рис. 1).

Рис.1. Структура комплекса белка А с ДНК.
Белок отображен с помощью cartoon, ДНК имеет розовый цвет.
Домен белка А, плотно контактирующий с ДНК, выделен зеленым.
Размеры структур показаны пунктиром. Размерность длины - нанометры (nm).

Как показано на рисунке 1, белок и ДНК имееют сопоставимые размеры:
длина участка нуклеиновой кислоты, составляет: 10,3 нанометра (nm), или 103 ангстрема (Å), или 10,3*10^-9метра (m);
тогда как, молекула белка имеет всего 8,175 нанометров (nm), или 81,75 ангстрема (Å), или 8,175*10^-9 метра (m).

Анализ области контакта белка из структуры PDB 1ZVV и одной цепи двухцепочечной ДНК

Для выявления мест связывания и связей между белком и ДНК, вокруг цепи нуклеиновой кислоты В, средствами программы JMol, была ограничена область пространства удаленная от любого атома ДНК менее, чем на 10 ангстрем. В результате, было найдено 5 предполагаемых связей между молекулами (см.рис. 2)

Рис.2. Взаимодействие белка А с ДНК.
Белок и ДНК отображены с помощью wireframe.
Предполагаемые связи показаны пунктиром, длины связей даны в нм.
Подписаны зашифрованные названия аминокислотных остатков и
участков ДНК, образующие связи.
Атомы имеют стандартную окраску (углерод - серый, азот - синий,
кислород - красный, сера - желтая,
фосфор - оранжевый)

Связи:

Связь длиной 2.82 (Å) между 30м лизином белка и кислородом фосфатной группы 701ого тимидина ДНК
Связь длиной 2.88 (Å) между 15м серином белка и кислородом фосфатной группы 702ого гуанидина ДНК
Связь длиной 3.46 (Å) между 56м аланином белка и кислородом 707ого цитозина ДНК
Связь длиной 3.47 (Å) между 58м лизином белка и кислородом фосфатной группы 708ого гуанидина ДНК
Связь длиной 3.50 (Å) между 21м аргинином белка и кислородом 702ого гуанина ДНК

Для получения схемы, изображающей взаимодействие белка А и ДНК, была использована программа ChemSketch (см.рис. 3). Показан участок цепи ДНК. Цепь белка не показана, чтобы не нагружать схему; вместо этого, радикалы аминокислот, участвующих во взаимодействии, подписаны трехбуквенным обозначением и указаны их номера в цепи белка.

Рис.3. Схема взаимодействия белка А с ДНК.
Показаны участки цепи ДНК и радикалы аминокислот.
Предполагаемые связи показаны пунктиром, длины связей даны в нм.
Подписаны зашифрованные названия аминокислотных остатков с указанием номера и основания ДНК, образующие связи.

Если изложенная информация показалась вам интересной и заслуживающей дополнительного самостоятельного изучения,
пройдите по ссылке и воспользуйтесь готовым текстом скрипта JMol, с помощью которого были получены опубликованные выше изображения.