Структуры ДНК и стеблей тРНК
Задание 1
При помощи пакета 3DNA были построены дуплексы ДНК в A-форме (gtac-a.pdb), B-форме (gtac-b.pdb) и Z-форме (gtac-z.pdb), для последовательностей цепей в формах A и B был взят повторяющийся элемент GTAC.
Задание 2
Для гуанинового азотистого основания в экспериментальной структуре Z-формы ДНК (PDB ID: 1tne) в сторону большой бороздки направлены атомы: g8.h11, g8.c8, g8.c5, g8.c6, g8.o6; в сторону малой: g8.c4, g8.n3, g8.c2, g8.n2, g8.h9 (см. Рис. 1). Причем можно предположить, что для связывания с белками наиболее важны атомы N7 и O6 со стороны большой бороздки, а также N3 и H9 со стороны малой бороздки, как доноры или акцепторы потенциальных водородных связей. Хотя, по-видимому, в случае с нуклеиновыми кислотами в Z-форме белки, их распознающие, чаще связываются с сахарофосфатным остовом, нежели с бороздками (например, в структуре с PDB ID: 2gxb).
Для сгенерированных структур ДНК были определены некоторые параметры, приведенные в Таблице 1.
| Параметр | A | B | Z |
|---|---|---|---|
| Тип спирали | Правая | Правая | Левая |
| Шаг спирали (Å) | 28 | 33.8 | 43.5 |
| Число оснований на виток | 11 | 10 | 12 |
| Ширина большой бороздки (Å) | 17.0 (c16-c28) | 17.2 (g9-g29) | 18.3 (c12-c26) |
| Ширина малой бороздки (Å) | 8.0 (g5-t30) | 11.7 (a7-t38) | 9.9 (g15-c30) |
Задание 3
Торсионные углы в структуре стеблей глутамил-тРНК бактерии Thermus thermophilus (PDB ID: 1n78) в наибольшей степени напоминают таковые для A-формы ДНК.
В стркуткре тРНК присуствуют 4 стебля (Табл. 2).
| Стебель | Координаты |
|---|---|
| Акцепторный | 1-7 (66-72) |
| D-стебель | 10-14 (21-25) |
| Антикодоновый | 26-32 (38-44) |
| T-стебель | 49-53 (61-65) |
В представленной тРНК имеются 9 неканонических пар оснований: G502-U571, U554-A558, U555-G518, A538-G532, A544-G526, U513-G522, U508-A546, A514-A521 (на Рис.2), G515-C548.
Некоторые взаимодействия между азотистыми основаниями участвуют в поддержании третичной структуры тРНК. Так, например, связывание между U555 и G518 (Рис. 2) обеспечивает взаимодействие между D- и T-петлями.
В структуре данной тРНК наибольшее перекрывание было обнаружено для пары C503-G570 с парой G502-U571, а одно из наименьших - для пары G549-C565 и пары A507-U566 (Рис. 3).
