Предсказание вторичной структуры заданной тРНК и анализ НК-белкового комплекса

Работа с пакетом EMBOSS, ViennaRNA, работа в JMol

-

Задание 1

Предсказанная ViennaRNA структура:

Структура tRNA
Реальная и предсказанная вторичная структура тРНК
Тип структурыfind_pairEinvertedViennaRNA
Акцепторный стебель5’-1-7-3’
5’-66-72-3’
5’-2-7-3’
5’-67-72-3’
5’-2-7-3’
5’-67-72-3’
D-стебель5’-10-13-3’
5’-22-25-3’
-5’-10-13-3’
5’-22-25-3’
Антикодоновый стебель5’-49-53-3’
5’-61-65-3’
-5’-49-53-3’
5’-61-65-3’
T-стебель5’-26-31-3’
5’-39-44-3’
-5’-26-31-3’
5’-39-44-3’
Общее число канонических пар20620

Задание 2

Команды для выбора множеств атомов в JMol:

select set1, chain R+Y and name O3'+O4'+O5'
                select set2, chain R+Y and name OP1+OP2
                select set3, chain R+Y and symbol N

Последовательные скрипты для демонстрации разных множеств:

            1)  hide all
                show cartoon, chain M+R+Y
            2)  hide all
                show sticks, chain R+Y
            3)  set sphere_scale, 0.5
                show spheres, set1
            4)  hide spheres, set2
                show spheres, set3

Используя скрипт, нашла контакты атомов белка:

                    contacts with	                    polar	unpolar	total
                desoxyribose residues	            1	    12	    13
                phosphoric acid residues	    7	    5	    12
                nucleobases, major groove	    2	    3	    5
                nucleobases, minor groove	    2	    1	    3

В основном белок взаимодействует с большой бороздкой и остатками дезоксирибозы.

Результат работы nucplot:

Структура ДНК-белкового комплекса 1dc1
Структура ДНК-белкового комплекса 1dc1

На этих рисунках видно, в каком месте какая аминокислота взаимодействует с сахарофосфатным остовом.

Судя по выводу nucplot, наиболее важна аминокислотa Arg131 - она образует аж шесть водородных связей, судя по файлу old_1dc1.bond

Фрагмент файла old_1dc1.bond:

            **** Hydrogen Bonds ***************************
                Donor               Acceptor     Distance
          LYS B  209    NZ       A W    3    O1P   2.48
          ASN B  210    N        C W    4    O1P   2.76
          LYS A  255    NZ       C W    4    O2P   2.73
            C W    4    N4     ALA A  248    O     2.61
          GLY B  243    N        C W    6    O1P   2.67
          ILE B  245    N        G W    7    O1P   2.88
          SER A   79    OG       A W    8    O2P   2.69
          ARG B  131    NH2      A W    8    O4*   2.86
          LYS A   81    NZ       A W    8    N7    2.99
          TYR A   74    OH       G W    9    O1P   2.64
          LYS A   81    NZ       G W    9    O6    2.84
            G W    9    N2     ASN A  132    OD1   2.88
          ASN A  132    ND2      G W    9    N3    2.89
          LYS A  185    NZ       T W   12    O1P   2.74
          TYR A  167    OH       T W   12    O2P   2.92
          LYS A  209    NZ       A C    4    O1P   2.76
          SER B  287    OG       A C    4    O1P   2.65
          ASN A  210    N        C C    5    O1P   2.81
          LYS B  255    NZ       C C    5    O2P   2.93
            C C    5    N4     ALA B  248    O     2.73
          LYS A  242    NZ       T C    6    O1P   2.62
          GLY A  243    N        C C    7    O1P   2.70
            C C    7    N4     GLU B  252    OE2   2.97
          ILE A  245    N        G C    8    O1P   2.90

Логично, что это именно аргинин, потому что он положительно заряжен и очень хороший донор водородных связей. Его положительный заряд может взаимодействовать с отрицательно заряженным сахарофосфатным остовом.