Комплексы ДНК-белок

Вторичная структура тРНК

Программа запускалась несколько раз с различными параметрами. При стандартных (gap penalty 12, minimum score threshold 50, match score 3, mismatch score -4) программа выдаёт пустой файл. То же самое происходит в любом случае, когда второй параметр равен 50. При mismatch score меньше -2, программа выдаёт только один стебель:

SEQTENCE: Score 21: 7/7 (100%) matches, 0 gaps
       1 cggggag 7       
         |||||||
      73 gcccctc 67

В дальнейшем я использовала результ полученный при gap penalty 12, minimum score threshold 30, match score 3, mismatch score -2:

SEQTENCE: Score 27: 19/34 ( 55%) matches, 0 gaps
       2 ggggagtagcgcagcccggtagcgcacctcgttc 35      
         || || | |  | |  |    || | |||||| |
      70 cctctgacctagacttggtcgcggggggagcagg 37

Посмотрев на результат, замечаем, что он довольно-таки сильно отличается от того, что мы видели после применения find_pair в предыдущем практикуме.

Вторичную структуру РНК можно также предсказать с помощью алгоритма Зукера. Для этого можно использовать программу mfold из пакет EMBOSS. Я использовала web-вариант. Результат представлен на Рисунке 1.

Рисунок 1. Предсказанная вторичная структура тРНК по алгоритму Зукера.

В таблице 1 представлен анализ полученных результатов.

Таблица 1. **Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК из файла 1H4S.pdb**
Участок структуры	*Позиции в структуре (по результатам find_pair)*	Результаты предсказания с помощью einverted	Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель	5'-4-7-3' 5'-66-69-3' всего 4 пары	предсказано 0 пар из реальных	предсказано 0 пар (смещение на 1 основание)
D-стебель	5'-10-13-3' 5'-22-25-3' всего 4 пары	предсказано 0 пар из реальных	предсказано 0 пар (смещение на 1 основание)
T-стебель	5'-49-53-3' 5'-61-65-3' всего 5 пар	предсказано 0 пар из реальных	предсказано 0 пар
Антикодоновый стебель	5'-38-44-3' 5'-26-32-3' всего 7 пар	предсказано 0 пар из реальных	предсказано 7 пар
Общее число канонических пар нуклеотидов	23	19	21

Комплексы ДНК-белок

Для начала был создан скрипт, который определите множество атомов кислорода 2'-дезоксирибозы (RibO), множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты (PhosphO), множество атомов азота в азотистых основаниях (NucN), а также даёт последовательное изображение всей структуры (только ДНК в проволочной модели, ДНК той же модели, но с выделенными шариками множеством атомов RibO, затем PhosphO и NucN). Скрипт можно скачать отсюда. PDB-файл с ДНК отсюда.

Теперь опишем ДНК-белковые контакты в структуре 1MHD. Будем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными атомы углерода, фосфора и серы. Назовем полярным контактом ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5 А. Аналогично, неполярным контактом будем считать пару неполярных атомов на расстоянии 4.5 А. Данные о контактах представлены в таблице 2. Заметим, что меньше всего контактов со стороны малой бороздки.

Таблица 2. **Данные о внутрикомплексных контактах ДНК и белка.**
Контакты атомов белка с	Полярные	Неполярные	Всего
остатками 2'-дезоксирибозы	1	9	10
остатками фосфорной кислоты	8	0	10
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	2	8	10
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	0	3	3

Оценим ДНК-белковые контакты с помощью программы nucplot на kodomo. Использованная команда: nucplot 1MHD_old.pdb. Скачать файл в старом формате можно по ссылке

Рисунок 2. Результат работы программы nucplot.

аминокислотный остаток с наибольшим числом указанных на схеме контактов с ДНК: Arg74
аминокислотный остаток наиболее важный для распознавания последовательности ДНК: Gln76 (важен, т.к. связан не с сахарофосфатным остовом, а с самим азотистым основанием (см. Рисунок 2))

Ниже представлены изображения соответствующих аминокислотных остатком, сделанных с помощью JMol (Рисунок 3, 4).

Рисунок 3. Контакты Arg74 и G2004
Изображения получены с помощью программы Jmol.

Рисунок 4. Контакты Gln76 с A2008.
Изображения получены с помощью программы Jmol.

Наверх