Восстановление кристалла из PDB файла
Взаимодействие глутаредоксина с белками из соседних ячеек кристалла
Кристаллографические характеристики структуры 4HJM представлено ниже:
CRYST1 48.092 48.092 82.594 90.00 90.00 120.00 P 32 2 1 6
Эта строка обозначает следующее:
- Длины направляющих векторов кристалла в Å: a=48.092, b=48.092, с=82.594
- Углы между направляющими векторами: α=90, β=90, γ=120
- Кристаллографическая группа: P 32 2 1 (примитивная группа)
- Число молекул в ячейке кристалла: 6
Для данной кристаллографической группы возможны следующие опреторы симметрии:
- X, Y, Z
- -Y, X-Y, Z+2/3
- Y-X, -X, Z+1/3
- Y, X, -Z
- X-Y, -Y, 1/3-Z
- -X, Y-X, 2/3-Z
Для данного белка было предложено восстановить ячейку из PDB, которая по идее должна содержать 6 белков. Для этого использовалась команда: symexp sym, 4hjm, 4hjm, 50. Расстояние в 50 Å было выбрано в связи с тем, что белок оказался по какой-то причине вне ячейки (см. рис. 1)
Рисунок 1. Восстановленная кристаллографическая ячейка 4hjm.
Ярко голубым помечен исходный белок, розовым — белки из "основной" ячейки, голубым — из соседней.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
Между изображёнными на рис. 1 соседними ячейками искались взаимодействия. На рис. 2 показаны найденные области контактов.
Рисунок 2. Области контактов между соседними ячеками.
Водородные связи показаны прерывистыми линиями.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
На рис. 3 представлено более подробное изображения взаимодействие между аминокислотными остатками белков из соседних ячеек. Видно, что взаимодействий довольно много, но так как для рассматриваемого белка нет примеров олигомеризации, а также он не является димером, то эти взаимодействия скорее играют роль в стабилизации кристалла.
Рисунок 3. Более подробное изображение области контакта белков из соседних ячеек.
Водородные связи показаны прерывистыми линиями. Белки из разных ячеек обозначены разнвми цветами. Атомы, отличные от углерода, окрашены в стандартные цвета.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
Странное расположение белковых цепей в структуре ДНК-белкового комплекса 3HDD
3HDD содержит транскрипционный фактор, способный связываться с ДНК. В данной структуре присутствует комплекс engrailed из Drosophila melanogaster, где две цепи белка находятся "на краю" ДНК (белковая цепь B на рис. 4).
Рисунок 4. Общий вид 3HDD.
Серым цветом представлена молекула ДНК, розовым — белковые цепь А, cиним — белковые цепь B.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
Если продлить структуру (восстановить соседние ячеки), то можно заметить, что цепь B не висит в воздухе, а также взаимодействует с ДНК, как и цепь А (рис. 5).
Рисунок 5. Восстановленная часть соседних ячеек 3hdd.
Серым цветом представлена молекула ДНК, другими цветами — белковые цепи.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
На рис. 6 показаны контакты цепи B с нуклеотидами ДНК из соседней ячейке, что подтверждает высказанную выше гипотезу. Это доказывает, что ассиметрической единицы недостаточно для полного анализа структуры.
Рисунок 6. Область контакта белковой цепи, расположенной "на краю" с ДНК из соседней ячейки.
Серым цветом представлена молекула ДНК, синим цветом — странно расположенная белковая цепь В, водородные связи показаны прервистыми линиями.
Рисунок получен с помощью программы PyMOL.
Примеры PDB файлов, асимметрическая единицы которых не совпадает с биологической единицей
С помощью advanced search в PDB были найдены примеры, когда количество ассиметрических единиц не совпадает с количеством биологических.
Например, в структуре AtxE2 изопептидазы (5TXC) ассиметрическая единица содержит 2 биологические (рис. 7).
Рисунок 7. 5TXC: ассиметрическая единица (слева) и биологическая единица (справа).
Рисунок получен с помощью программы Jsmol.
В случае с 5'-диокси-5'-метилтиоаденозинфосфорилазой (5EUB) ассиметрическая единица содержит 1 белок, биологическая — 3.
Рисунок 8. 5EUB: ассиметрическая единица (слева) и биологическая единица (справа).
Рисунок получен с помощью программы Jsmol.