Совмещение доменов белков в PyMOL
Работа с записями PDB 1HY0 и 1I0A.С помощью сервиса CATH были определены домены цепей A из обеих записей. Они состоят из остатков одинаковых номеров:
- 27 - 123, 195 - 234
- 124 - 194, 235 - 364, 437 - 463
- 365 - 436
- RMSD = 0.371
- RMSD = 0.409
- RMSD = 0.527
Построение структурного выравнивания
Работа с записями PDB 1AKH и 1W0T.Программой PDBeFOLD (она же SSM) было построенно структурное выравнивание цепи A из 1AKH и цепи A из 1W0T - ssm.fasta.
По данному выравниванию с помощью сервиса Geometrical core было найдено геометрическое ядро с порогом 2 Å. Но на вход подадим выравнивание с измененными названиями последовательснотей (в соответствии с требованиями сервиса) - gc.fasta.
Pos. | 1AKH_A | 1W0T_A |
11 | ALA83 | LYS389 |
12 | PHE84 | ASN390 |
13 | LEU85 | LEU391 |
15 | GLU87 | SER393 |
28 | LYS100 | TRP403 |
29 | GLU101 | SER404 |
30 | GLU102 | LYS405 |
31 | VAL103 | ILE406 |
41 | THR110 | THR416 |
42 | PRO111 | SER417 |
43 | LEU112 | VAL418 |
44 | GLN113 | MET419 |
45 | VAL114 | LEU420 |
46 | ARG115 | LYS421 |
47 | VAL116 | ASP422 |
48 | TRP117 | ARG423 |
49 | PHE118 | TRP424 |
50 | ILE119 | ARG425 |
51 | ASN120 | THR426 |
52 | LYS121 | MET427 |
53 | ARG122 | LYS428 |
54 | MET123 | LYS429 |
55 | ARG124 | LEU430 |
И, наконец, совмещение в PyMOL командой pair_fit структуры по CA-атомам, входящим в геометрическое ядро( цепь из 1W0T синяя либо голубая, цепь из 1AKH зеленая).
Скрипт gc.pml.
RMSD = 0.865
Значение RMSD очень хорошее, что говорит об удачном выравнивании структур.
Результат команды align на полных цепях:
RMSD = 6.198
Такое высокое значение RMSD говорит о том, что совмещение очень плохое, а выравнивание не имеет никакого биологического смысла. Это сильно уступает по качеству предыдущему выравниванию.
Результат экспериментальной команды super:
RMSD = 2.186
Удовлетворительное значение RMSD, хотя и не слишком хорошее. Картинка похожа на картинку первого выравнивания. Странно, что программа оказалась довольна близка к качеству первого выравнивания, но так и не достигла того же значения RMSD, ведь незначительными движениями можно свести данное выравнивание к первому.
Сравнение подходов:
Программа SSM в данном случае выдает выравнивание высокого качества,
так как ее работа основана на сопоставлении вторичных структур, а данные
белки, как видно по изображениям, имеют одну топологию. А команда
pair_fir наилучшим образом совмещает необходимые остатки
(выделенные, с помощью сервиса Geometrical core).
Команда super справилась примерно так же, как и SSM. Известно лишь, что она использует не зависимый от последовательности, основанный на структурах алгоритм.
Команда align не справилась с пространственным выравниванием, так как ее работа основана на выравнивании последовательностей, на котором базируется совмещение структур. В данном случае выравнивание последовательностей получилось следующим (программой needle):
1AKH-A 1 ISPQARAFLEEVFRRKQSLNSKEKEEVAKKCGITPLQVRVWFINKRMRS- 49 ..|..:|..:|.:|| 1W0T-A 1 ----------------------------------KRQAWLWEEDKNLRSG 16 1AKH-A 49 ------------------------------------ 49 1W0T-A 17 VRKYGEGNWSKILLHYKFNNRTSVMLKDRWRTMKKL 52Очевидно, совмещение структур, основанное на таком выравнивании, никак не может получится похожим на хорошие совмещения, созданные двумя предыдущими методами.