Кристаллографическая симметрия

1. Определить по полю COMPND и описать, цепи каких биополимеров описаны в записи 1MNM и какими буквами они обозначены.

Поле COMPND записи 1MNM:

COMPND    MOL_ID: 1;                                                              
COMPND   2 MOLECULE: DNA (STE6 OPERATOR DNA);                                     
COMPND   3 CHAIN: E;                                                              
COMPND   4 ENGINEERED: YES;                                                       
COMPND   5 MOL_ID: 2;                                                             
COMPND   6 MOLECULE: DNA (STE6 OPERATOR DNA);                                     
COMPND   7 CHAIN: F;                                                              
COMPND   8 ENGINEERED: YES;                                                       
COMPND   9 MOL_ID: 3;                                                             
COMPND  10 MOLECULE: PROTEIN (MCM1 TRANSCRIPTIONAL REGULATOR);                    
COMPND  11 CHAIN: A, B;                                                           
COMPND  12 FRAGMENT: RESIDUES 1 - 100;                                            
COMPND  13 SYNONYM: PHEROMONE RECEPTOR TRANSCRIPTION FACTOR;                      
COMPND  14 ENGINEERED: YES;                                                       
COMPND  15 MOL_ID: 4;                                                             
COMPND  16 MOLECULE: PROTEIN (MAT ALPHA-2 TRANSCRIPTIONAL REPRESSOR);             
COMPND  17 CHAIN: C, D;                                                           
COMPND  18 FRAGMENT: RESIDUES 113 - 189;                                          
COMPND  19 SYNONYM: MATING-TYPE PROTEIN ALPHA-2;                                  
COMPND  20 ENGINEERED: YES

В записи описаны следующие биополимеры:

• ДНК (оператор STE6), цепь Е;
• ДНК (оператор STE6), цепь F;
• белок (фактор транскрипции МСМ1, транскрипционный фактор рецептора феромонов), цепи А и В;
• белок (репрессор транскрипции МАТ ALPHA-2), цепи C и D.

2. Изучить водородные связи цепи D в пределах ассиметрической единицы. Водородной связью считать расположение атомов двух полярных (азот или кислород) атомов из разных цепей на расстоянии менее 3,5 Å. Создать изображение, на котором были бы видны: а) цепь D в остовной (ribbon или cartoon) модели; б) обе цепи ДНК в остовной модели; в) цепь белка, связанная с цепью D, в остовной модели; цвет другой цепи должен отличаться от цвета цепи D; г) в проволочной (lines) модели – все (аминокислотные и нуклеотидные) остатки, связанные водородными связями с цепью D, и все остатки цепи D, связанные с другими цепями.

а. Цепь D в остовной модели:

б. Обе цепи ДНК в остовной модели:

в. Цепь белка, связанная с цепью D, в остовной модели:

Зеленым показана цепь D, желтым - цепь A. Шариками показаны атомы азота и кислорода, образующие водородные связи между этими цепями.

г. все (аминокислотные и нуклеотидные) остатки, связанные водородными связями с цепью D, и все остатки цепи D, связанные с другими цепями:

Углероды цепи D показаны зеленым, цепи A - желтым, цепи E - белым, цепи F - оранжевым. Шариками показаны атомы кислорода и азота, участвующие в образовании водородных связей.

Связи цепи D в пределах асимметрической единицы:

В пределах ассиметрической единицы полипептидная цепь D связана с цепью A водородными связями, образованными остатками неструктурированной области между первой и второй альфа-спиралями цепи D и остатками неструктурированной области рядом с N-концом цепи A; остатками последней спирали цепи D и остатками неструктурированной области рядом с N-концом цепи A; а также остатками остатками неструктурированной области рядом с N-концом цепи A и остатками возле C-конца цепи D:

Зеленым показана цепь D, желтым - цепь A. Шариками показаны атомы азота и кислорода, образующие водородные связи между этими цепями.

В пределах ассиметрической единицы полипептидная цепь D связана с ДНК (как с большой, так и с малой бороздками) водородными связями, образованными остатками последней альфа-спирали цепи D, а также остатками неструктурированной области между первой и второй спиралью:

3. Изучить связи цепи D с молекулами, находящимися в соседних симметрических образах асимметрической единицы. Создать два изображения. На первом должна быть видна связь цепи D с ДНК, как содержащейся в той же ассиметрической единице, так и восстанавливаемой по симметрии кристалла На втором показать связь цепи D с белками из других образов ассиметрической единицы. Описать, как цепь D связана с другими цепями в кристалле.

Восстановлю соседние симметрические образы ассиметрической единицы при помощи команды symexp:

symexp sym, 1MNM, chain d, 3.5

Изображение цепи D и связанных с ней цепей ДНК, содержащихся в той же ассиметрической единице и восстанавливаемых по симметрии кристалла:

Зеленым показана цепь D, оранжевым - ДНК той же ассиметрической единицы, красным - ДНК из соседнего симметрического образа ассиметрической единицы. Шариками показаны атомы кислорода и азота, участвующие в образовании водородных связей.

Изображение цепи D, связанной с цепями белков из других образов асимметрической единицы:

Зеленым показана цепь D, желтым - цепь A из одного соседнего симметрического образа ассиметрической единицы, красным - цепь A из другого соседнего симметрического образа ассиметрической единицы. Шариками показаны атомы кислорода и азота, участвующие в образовании водородных связей.

©2008-2010 Михальченко Алексей