1. Краткое описание структуры в файле 1EFA.pdb

В файле приведены координаты атомов ДНК оператора лактозного оперона E. coli и Lac-репрессора (LacI), всего 2 молекулы.

Для исследования были выбраны цепи A, B и C белка и цепи D и E, представляющие ДНК со следующей последовательностью:

цепь D [1]  5'   gaattgtgagcgctcacaatt     [21] 3'
                  ||||||||||||||||||||
цепь E [21] 3'    ttaacactcgcgagtgttaag    [1]  5'
	

где 1 и 21 - номера первого и последнего нуклеотида.

2. Функции белка LacI, структура которого представлена в файле 1EFA.pdb

Репрессор лактозного оперона, связывает индуктор - аллолактозу, связывается с ДНК в виде гомотетрамера.

подробнее

3. Исследование структуры ДНК

ДНК в данном комплексе находится в А-форме.

таблица средних значений торсионных углов

Нуклеотид со значениями торсионных углов, наиболее отклоняющимися от средних: С9 цепи D.

Связывание с белком приводит к сильной деформации ДНК: в комплексе с белком она находится в А-форме, и при этом торсионные углы сахарофосфатного остова имеют большой разброс значений.

4. Исследование природы ДНК-белковых контактов

Контакты атомов белка с	полярные	неполярные	всего
остатками 2'-дезоксирибозы	1	42	43
остатками фосфорной кислоты	21	20	41
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	7	27	34
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	6	42	48

скрипт

Гидрофобные контакты составляют 79% от всех, из них 32% контактируют с атомами, обращенными в сторону малой бороздки.

5. Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью программы nucplot

Kоманда: nucplot 1EFA_old.pdb

На популярной схеме представлено примерно в 2,5 раз меньше контактирующих атомов, чем было определено в п. 4.

6. Возможные распознающие контакты

Больше всего контактов с ДНК имеет аминокислота Ala 57 из цепи A (4 контакта). Аминокислота Ala 57 из цепи B пространственно расположена рядом, и имеет 3 контакта с ДНК. Эти аминокислоты могут узнавать инвертированный повтор AGC и, вероятно, их контакты с ДНК будут распознающими.

Ala 57 цепей A и B в контакте с ДНК

7. Характеристика ДНК-связывающего домена IPR000843

Белок LacI содержит HTH lacI-type DNA-binding domain (IPR000843), связывающий ДНК посредством мотива спираль-поворот-спираль(helix-turn-helix, HTH).

подробнее