Комплексы ДНК-белок
Задачние 1
Упражнение 1. Предсказание вторичной структуры тРНК путем поиска инвертированных повторов
Для анализа был взят файл в формате fasta, полученный из базы данных PDB (идентификатор 1EXD). Последовательность, относящаяся к белку, была предварительно удалена. Для поиска инвертированных повторов была использована программа einverted пакета EMBOSS.
Получен следующий результат (значение параметра minimum score threshold = 18, остальные параметры взяты по умолчанию):
SEQUENCE: Score 18: 6/6 (100%) matches, 0 gaps
1 ggggta 6
||||||
68 ccccat 63
Данная последовательность соответствует акцепторному стеблю тРНК (имеет на конце характерную последовательность AAC и присоединённую к ней OH-группу, служит для связывания с аминокислотами). При варьировании остальных параметров (главным образом штрафа за гэпы) результат не улучшился.
Упражнение 2. Предсказание вторичной структуры тРНК по алгоритму Зукера
Я воспользовался он-лайн версией программы mfold. При параметре P=5 было получено 3 предсказанные структуры, при P=10 было получено 4 структуры, при P=15 – 9, при P=20 – 13, при P=25 – 17. Структура с подходящей конформацией была получена на третьем шаге (P=15). На рисунке 1 можно увидеть изображение предсказанной структуры.
В таблице 1 представлены результаты упражнений 1 и 2, а также результаты предыдущего практикума.
| Участок структуры | Позициии в структуре (find_pair | Предсказание einverted | Предсказание mfold |
| Акцепторный стебель | 5'-2-7-3' 5'-66-71-3' всего 6 пар |
предсказано 6 пар из 6 | 5'-1-7-3' 5'-62-68-3'всего 7, предсказано 6 пар |
| D-стебель | 5'-10-12-3' 5'-23-25-3' всего 3 пары |
- | 5'-9-11-3' 5'-21-23-3'всего 3 пары, предсказано 0 |
| T-стебель | 5'-49-53-3' 5'-61-65-3' всего 5 пар |
- | 5'-43-__-47-3' 5'-53-UA-59-3' всего 5 пар, предсказано 0 |
| Антикодонный стебель | 5'-39-43-3' 5'-26-31-3' всего 5 пар |
- | 5'-25-29-3' 5'-37-41-3' всего5 пар, предсказано 0 пар |
| Общее число канонических пар | 19 | 3 | 6 |
Задание 2
В упражнении 2 задания 2 нам было предложено описать взаимодействия между атомами ДНК и атомами белка. Атомы, участвуюзие в тех или иных взаимодействиях были выделены согласно скрипту: 1XBR_script.spt. Для поиска взаимодействующих атомов с помощью команды within было выбрано расстрояние 4.5 нм. Результаты представлены в таблице 2.
| Контакты атомов белка с | Полярные | Неполярные | Всего |
| остатками 2'-дезоксирибозы | 7 | 32 | 39 |
| остатками фосфорной кислоты | 30 | 4 | 34 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки | 2 | 0 | 2 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки | 2 | 0 | 2 |
В упражнении 3 задания 2 с помощью программы nuclot была получена популярная схема взаимодействий ДНК-белок (см. рис 2).
Thr194(A) образует водородную связь с фосфатом непосредственно и через молекулу воды. В качестве важного аминокислотного остатка был взят Lys149 (А). Он участвует в образовании ионной связи с фосфатом ДНК. Так как белок является фактором регуляции транскрипции, такого рода взаимодействия важны.
