Учебный сайт Светланы Яровенко
» Семестры » Второй семестр » Пространственное строение белка дегидратазы (dehydratase)

Пространственное строение белка дегидратазы (dehydratase) из генома бактерии Chloroflexus aurantiacus, штамм J-10-fl

J-mol — программа, дающая возможность просмотра структуры молекул в трёх измерениях. Она написана на языке Java и поддерживает многие форматы файлов: Protein Data Bank (pdb), MDL Molfile (mol), Crystalographic Informatic File (cif) и так далее.
Protein Data Bank — это банк данных 3-D структур нуклеиновых кислот и белков. Файлы в pdb-формате содержат в себе информацию о белке (состав молекулы, трёхмерная структура), полученную методами рентгеновской кристаллографии или ЯМР-спектроскопии.

Для каждого белка и нуклеиновой кислоты из PDB существует свой идентификатор. Для белка дегидратазы бактерии C. aurantiacus, штамм J-10-fl, ID — 4E3E.
Трёхмерная структура белка представлена на Рисунке 1. PDB-файл с информацией о белке можно скачать здесь.


Пространственное строение дегидратазы

Рисунок 1. Пространственное строение дегидратазы C. aurantiacus, штамм J-10-fl (идентификатор записи PBD 4E3E).
Рисунок получен с помощью программы J-mol.

На рисунке зеленоватым цветом обозначены молекулы воды, сиреневым — α-спирали, фиолетовым — β-листы; участки, не обладающие вторичной структурой — сероватым. Бордовые участки β-листов — селенметионин, жёлтый и красный — атомы серы и кислорода соответственно, входящие в состав сульфат-иона


Для того, чтобы данный белок выглядел именно так, как на приведённом выше изображении, был написан J-mol скрипт. Скачать скрипт можно здесь. Его текст размещён ниже:

load 4E3E.pdb
backbone off
wireframe off
ribbons off
cpk off
# selects main chain
select *.CA
cartoons
#coloring
color [158,113,197]
select 118-122
color [230,220,240]
select 193-195
color [230,220,240]
select 351-353
color [230,220,240]
select 320-338
color [230,220,240]
select 280-288
color [230,220,240]
select 214
color [230,220,240]
select 208-211
color [230,220,240]
select 201-204
color [230,220,240]
select 241-249
color [230,220,240]
select 3-10
color [230,220,240]
select 151-170
color [230,220,240]
select 16-19
color [230,220,240]
select 268-270
color [230,220,240]
select 176-181
color [230,220,240]
select 302-307
color [230,220,240]
select 43-44
color [230,220,240]
select 134-138
color [230,220,240]
select 97-104
color [230,220,240]
select 58-64
color [230,220,240]
select 29
color [230,220,240]
select 23-26
color [230,220,240]
select 83-84
color [230,220,240]
select 227-229
color [230,220,240]
#HOH coloring
select hoh
cpk 110
color  [113,196,157]
#SO4 coloring
select SO4
backbone 100
wireframe 50
cpk 110
select 500.s
color [255,201,102]
select 500.o4
color [255,102,102]
select 500.o1
color [255,102,102]
select 500.o2
color [255,102,102]
select 500.o3
color [255,102,102]
#two parts
select helix
color [196,113,194]
#mse
select mse
color [128,0,43]
#bgrnd
background [249,249,249]
center
rotate Z 26

Для того, чтобы посмотреть скрипт в действии, необходимо скачать сам скрипу и pdb-файл, а также иметь установленной программу J-mol.


Кроме координат молекул, как было написано ранее, в pdb-файле содержится информация об источнике белка, метода, его структура и использованный метод анализа. Информация, выделенная из данного файла представлена ниже в Таблице 1 и 2.


Таблица 1. Информация о белке дегидратазе (dehydratase) из генома бактерии Chloroflexus aurantiacus, штамм J-10-fl. Получена из pdb-файла.
Графа Значение
TITLE crystal structure of putative maoc domain protein dehydratase from chloroflexus aurantiacus j-10-fl
COMPD mol_id: 1
molecule: maoc domain protein dehydratase
chain: a, b
engineered: yes
SOURCE mol_id: 1
organism_scientific: chloroflexus aurantiacus
organism_taxid: 324602
strain: j-10-fl
gene: caur_0173
expression_system: escherichia coli
expression_system_taxid: 469008
expression_system_strain: bl21(de3)codon+ril
expression_system_vector_type: plasmid
expression_system_plasmid: bc-psgx3(bc)
EXPDTA x-ray diffraction
HETNAM mse selenomethionine
SO4 sulfate ion
FORMUL mse 8(C5H11NO2Se)
SO4 2(O4 S2-)
HOH *480(H2O)

Таблица 2. Информация о белке дегидратазе (dehydratase) из генома бактерии Chloroflexus aurantiacus, штамм J-10-fl на русском языке
Графа Значение
Название Кристаллическая структура предполагаемого MaoC домена белка дегидратазы
Состав Молекула: MaoC домен белка дегидратазы
Цепи: a, b
Источник Chloroflexus aurantiacus
Метод расшифровки рентгеноструктурный анализ
Малые молекулы и ионы Mse селенометионин
SO4 сульфат-ион
Формулы малых молекул и ионов Mse 8(C5H11NO2Se)
SO4 2(O4 S2-)
HOH *480(H2O)

Из Таблицы 2 очевидно, что данная пространственная структура белка, который состоит из двух цепей, была получена из бактерии C. aurantiacus методом рентгеноструктурного анализа.



Сравнение строения белка с его биологической единицей

Биологическая единица — это макромалекулярная структура, которая считается функциональной формой молекулы.

У данного белка две биологических единицы. я проанализировала каждый в программе J-mol, и оказалось, что каждый из них представляет собой одну из двух цепочек исходного белка. Строение абсолютно аналогичное.

Ниже на Рисунке 2 приведено изображение этих биологических единиц. Сравнив Рисунок 1 и 2, приходим к выводу об их сходстве.

Биологические единицы белка дегидратазы.

Рисунок 2. Биологические единицы белка дегидратазы.

Наверх