Поверхности, карманы, pKa.

Задание 1. SASA, MSA.

В данном практикуме для работы нам были даны PDB ID (5VU7, 5VU8),
которые соответствуют открытой и закрытой конформации белка.

После скачивания биологические сборки были наложены друг на друга.
На первый взгляд структуры довольно схожи (рисунок 1).

Рисунок 1. Наложение структур 5VU7 (открытая конформация, окраска deepteal)
и 5VU8 (закрытая конформация, окраска paleyellow).

Однако, можно заметить отличия конформаций:

- Альфа-спирали в одном месте довольно сильно "расходятся" (рисунок 2).
- Также в открытой конформации можно увидеть небольшую альфа-спираль, однако в закрытой конформации ее нет (рисунок 3).
- Тоже самое только наоборот можно заметить у закрытой конформации (часть спирали отмечена, а часть - нет) (рисунок 4).
- Еще в одном месте наложенные альфа-спирали как будто "съехали" (рисунок 5).

В целом других сильных отличий не было замечено.

Рисунок 2. Закрытая (окраска paleyellow) и открытая (окраска deepteal) конформации белка в сравнении на выбранном участке.	Рисунок 3. Закрытая (окраска paleyellow) и открытая (окраска deepteal) конформации белка в сравнении на выбранном участке.
Рисунок 4. Закрытая (окраска paleyellow) и открытая (окраска deepteal) конформации белка в сравнении на выбранном участке.	Рисунок 5. Закрытая (окраска paleyellow) и открытая (окраска deepteal) конформации белка в сравнении на выбранном участке.

Затем для каждой формы были вычислены площади молекулярной поверхности (MS)
и площади поверхности, доступной растворителю (SAS). Данные представлены ниже.

	MS, А^2	SAS, А^2
5VU7	87152.203	39676.422
5VU8	86525.141	41788.758

Сравнивая полученные значения, мы видим, что площадь молекулярной поверхности (MS) практически не изменилась
(у закрытой конформации меньше на 627.062, ибо белок в данной конформации более плотно упакован).

В то время как площадь поверхности, доступная растворителю в закрытой конформации на 2112.336 больше, чем в открытой.
Это может происходить из-за того, что в закрытой конформации некоторые остатки экспонируются,
когда в открытой они погружены в белок.

Сессия в PyMOL.

Задание 2. Карманы, объем.

Далее мы продолжили работу с закрытой и открытой конформациями белка.
Сначала был выбран основной карман связывания (визуально, рисунки 6, 7).
Было предположено, что нужный нам карман находится в самом центре ("отверстие").

Рисунок 6. Открытая конформация (5VU7) для
определения кармана (в самом центре).

Рисунок 7. Закрытая конформация (5VU8) для
определения кармана (в самом центре).

Затем, с помощью веб-сервера fpocket были предсказаны положения и параметры карманов на поверхностях наших молекул.

Для структуры 5VU7 (открытая) было найдено 63 потенциальных кармана.
На нужный нам карман больше всего был похож 9 карман (его объем в структуре - 2096.8467 А^3).

Рисунок 8. Потенциальные карманы в структуре 5VU7.

Рисунок 9. Нужный нам карман в структуре (5VU7).

Для закрытой структуры 5VU8 было найдено 55 потенциальных карманов.
Нужным нам был определен 2 карман (его объем в структуре - 2774.3057 А^3).

Рисунок 10. Потенциальные карманы в структуре 5VU8.

Рисунок 11. Нужный нам карман в структуре (5VU8).

При сравнении объемов карманов в структуре видно, что у открытой конформации объем меньше, чем у закрытой.
Я думаю, что это связано с тем, что в закрытой конформации около нужного кармана есть дополнительные полости,
которые программой воспринимаются как продолжение кармана.

Задание 3. Экспонированность.

Здесь мы рассматривали экспонированность каждого остатка в обеих формах.

Больше всего изменил свою экспонированность при "закрытии" белка LYS-531 (значение ACC было 111, а стало 32).
Такое изменение значения произошло из-за того, что в закрытой структуре АК просто "обрезана" (рисунок 12).
Я считаю, что такое могло произойти из-за плохой подготовки структуры белка.

Рисунок 12. LYS-531 в закрытой (окраска deepteal) и открытой (окраска paleyellow) конформациях белка.

Вернуться на главную страницу