Практикум 6. Взаимодействия. Субстратная специфичность.


Задание 1. PoseView.

К сожалению, ни Plex View, ни Proteins.Plus не показали взаимодействий с лигандом на 2D диаграмме для моей структуры 5REF, что довольно обидно, потому что как минимум одно стекинговое взаимодействие c PHE 294 там есть. Сам этот остаток в окружении лиганда программа видит, а взаимодействие - нет. Наверное, расстояние в 5.5 ангстрем она расценивает, как слишком большое.




Задание 2. PyMol mutagenesis.

Сначал рассмотрим структуру AB1 (код 0025, цепь P, позиция 5). Все остатки описаны в таблице ниже, варьируемый остаток покрашен в розовый. Здесь при мутагенезе получилось много вроде бы подходящих аминокислот, с небольшой стерической напряженностью и хорошо представленным ротамером. Поэтому одного кандидата на место глицина выбрать оказалось затруднительно. Но, все же, рассуждаем. Мне кажется, что представленность ротамера около 30% - это совсем не плохо (особенно, если ротамеров вообще много), поэтому я рассмотрела MET и ASN и нашла у них по одному предполагаемому взаимодействию с окружением, и, учитывая, что у них малая напряженность, это очень неплохие кандидаты. Также неплохой кандидат THR, а вот LEU мне нравится меньше, потому что несмотря на небольшую напряженность и хорошую представленность, окружение кажется не очень подходящим для гидрофобной аминокислоты. Это же касается VAL. Для PHE и PRO нашлось по одному взаимодействию, у них очень хорошая представленность таких ротамеров, но сравнительно высокая напряженность. Ну и, наконец, SER и CYS выходят в лидеры, потому что для них нашлось по два взаимодействия, у таких ротамеров отличная представленность и малая стерическая напряженность. Выбрать из них лучшего кандидата сложно (они, в конце концов, похожи!), у CYS меньше напряженность, а у SER чуть лучше одна из водородных связей... Все же, я думаю, исходным остатком был CYS.


АминокислотаНомер ротамера Стерическая напряженность (strain)Представленность ротамераИзображение
CYS1/313.2981.7%
SER1/317.0487.0%
VAL1/320.7573.8%
PHE1/261.7391.6%
PRO1/241.7565.8%
LEU1/515.8249.8%
THR2/214.7446.9%
ASN1/1514.3430.4%
MET2/1013.7827.8%

Работа над ошибками

Моя ошибка состояла в том, что я не сообразила, что нужно переключаться между ротамерами, и смотрела на первый попавшйся ротамер каждой аминокислоты. Первый попавшийся ротамер для глутамина и глутамата (про которые мне подсказали в ведомости) был плохим, поэтому я их не рассмотрела. Теперь я выбрала их наилучшие ротамеры и рассмотрела их.

АминокислотаНомер ротамера Стерическая напряженность (strain)Представленность ротамераИзображение
GLU1/1715.1030.1%
GLN1/1416.0026.4%

Здесь, конечно, картина получается интереснее, чем для цистеина, например, потому что и глутамин, и глутамат образут по две хорошие водородные связи с боковыми радикалами соседей. Для глутамата показатели напряженности и представленности ротамера чуть лучше, поэтому я остановлю выбор на нем.


Теперь рассмотрим структуру AB2 (код 0055, цепь С, позиция 3). Здесь хороших кандидатов оказалось гораздо меньше. Из трех наилучших, показаных в таблице ниже, я бы выбрала SER на роль исходного остатка, потому что для него и взаимодействий больше всего нашлось, и напряженность в сочетании с представленностью ротамера у него самые оптимальные.


АминокислотаНомер ротамера Стерическая напряженность (strain)Представленность ротамераИзображение
PRO1/234.5862.3%
SER1/316.6941.9%
VAL3/318.6623.2%

Работа над ошибками

Действительно, я упустила подсказку окружения: гистидин и аргинин предполагают в данной позиции отрицательно заряженную аминокислоту. Я попробовала подставить глутамат, но он оказался слишком большим и накладывался на радикалы соседей. Поэтому я рассмотрела аспартат, выбрала ротамер с наименьшим напряжением, и, конечно, получился вариант гораздо лучше, чем все, что я рассматривала до этого. Мой ответ: аспартат.

АминокислотаНомер ротамера Стерическая напряженность (strain)Представленность ротамераИзображение
ASP3/914.638.5%

© Belousova Evgenia, 2020