Исследование белок-нуклеиновых контактов

Задача - получить заданный документ PDB, получить документ со структурой биологической единицы и исследовать контакты между белком и нуклеиновой кислотой.

Сопоставление файлов 1WD1.pdb и 1wd1_mmol.pdb.

При текстовом рассмотрении документы отличаются только строчками "EXPDTA": "XRAY DIFFRACTION" - для превого 1WD1 и "XRAY DIFFRACTION - SINGLE CRYSTAL" - для 1WD1_mmol, и "REMARK": в документе 1WD1 намного больше дополнительных сведений (например, о координатных ошибках, деталях эксперимента и др.). Отдельно можно о незначительном координатном переносе (в несколько тысячных) атомов одной структуры относительно другой.
При визуальнои исследовании структур в RasMol было выявлено, что в 1WD1 файле отсутствует одна небольшая альфа спираль (в 1WD1_mmol две альфа спирали), за счет которой удлинен один из бета-тяжей, входящий в бета-лист ("площадь бета-листа оказавется в таком случае больше")

Исследование контактов между молекулами белка и нуклеиновой кислоты

Для начала нам необходимо ввести некоторые дополнительные множества: extra.def. Таким образом мы определяем полярные и неполярные остатки 2'-дезоксирибозы, остатки фосфорной кислоты, полярные и неполярные остатки азотистых оснований для малой и большой бороздок.
С помощью этих множеств, команды select within( <порог расстояния>, <множество>) и логических операций мы получаем скрипт, по которому заполняется таблица ниже и который может визуально отображать каждую заполняемую ячейку в ней.

Таблица 1. Контакты разного типа в комплексе белок-молекула ДНК.

	Полярные	Гидрофобные	Всего
Контакты белка с ...
... остатками 2'-дезоксирибозы	3	32	35
... остатками фосфорной кислоты	5	-	5
... остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	0	2	2
... остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	4	1	5

Исходя из данных таблицы можно отметить, что в исследуемом комплексе белка и ДНК немаловажную роль играют гидрофобные контакты, особенно атомов белка с атомами 2'-дезоксирибозы. Вообще морфологически связывание выглядит так: молекула белка, имеющая 2 aльфа-спирали и 2 бета-листа, одним из своих бета-листов, состоящем из 3-х бета тяжей, ложится в малую бороздку НК (которая в данном случае морфологически больше большой бороздки) и и полностью покрывает ее на участке. Отсюда и большое количество гидрофобных белок-2'-дезоксирибозных контактов.

Поиск специфических контактов, обеспечивающих узнавание сайта в молекуле ДНК

Логично предположить, что за специфичность узнавания белком ДНК играют наиболее консервативные структуры, а это в свою очередь указывает на аминокислотные остатки, имеющие (большое количество) значимые связи с ДНК. В моем случае таких контактов можно найти немало: ARG 42, TRP 24, TYR 8, Met 29. И это только "самые-самые".