Rambler's Top100
Назад, на главную страницу
Первый семестр
Общие сведения о белке 3d-структура Вторичная структура Область связывания лиганда
Изображение области связывания Витамина B12 с Btuf_ecoli

Аминокислоты, связывающиеся с лигандом водородными связями напрямую и через водные мостики.
Витамин показан в палочковой модели жёлтым цветом, аминокислоты, наверняка участвующие в связывании – красным, участие которых в связывании лиганда стоит под вопросом – синим. Вода показана голубыми шариками. Кобальт помечен розовым цветом.
Связь между витамином B12 и Glu223.
Glu223 показан красным цветом, витамин – жёлтым. Розовым выделен центральный кобальт. Атомы, образующие интересующую нас водородную связь представлены в остовной модели. Видно, что замена Glu223 на глицин приведёт к её полному исчезновению, а замена на неотличимый в таком представлении глутамин, у которого на том же месте стоит кислород точно так же, как и у глутаминовой кислоты оставит свойства белка неизменными.
Ван-Дер-Ваальсово взаимодействие с Trp63.
Белок показан цепью, домены помечены разными цветами. Витамин и триптофан в шариковой модели. Становится видно, что триптофан входит в подходящую как раз для него выемку в структуре витамина и «придерживает» его в сайте связывания.
Генно-инженерный эксперимент
Задачей предложенного генно-инженерного эксперимента стояло предложить две замены аминокислотных остатков, одна из которых привела бы к значительному ухудшению свойств связывания лиганда белком, а вторая не возымела бы такого действия. Лучшими кандидатами на роль аминокислоты, критичной для связывания являются, естественно указанные выше шесть; мой выбор пал на Glu223. Эта аминокислота напрямую контактирует с метиламином(Рис.6), участвующим в координационной связи с кобальтом, и таким образом наиболее близко из всех подходит к центру молекулы витамина, и мне кажется, что это делает связь прочнее. Тем более что расстояние между реагирующими атомами у этой кислоты наименьшее среди всех четырёх – 2,9 A, так что замена этой аминокислоты на глицин привела бы, по моему мнению, к потере белком способности связываться с лигандом, а кроме того, такая замена могла бы привести к изменению всёй третичной структуры белка из-за особых конформационных свойств глицина.
Также хорошим вариантом для такой мутации является Trp63, так как он, помимо Ван-Дер-Ваальсова взаимодействия, хорошо подходит к впячиванию структуры витамина и таким образом «придерживает» его от «выпадания» из комплекса (Рис.7), так что его замена на глицин привела бы именно к такому «выпадению».
Что же касается замены аминокислоты, которая не приведёт к измнению в связывании витамина белком, то такой кислотой безусловно будет связывающася с лигандом с помощью кислорода или азота остова, т.к. при любой замене такой аминокислоты (кроме разве что глицина и пролина, так как замена на них может привести к повороту всей цепи). Подходящей кислотой для замены выглядит Trp174 – связь осуществляется с его остовным кислородом, и замена его на фенилаланин, обладающий такими же свойствами и приблизительно такой же трёхмерной структурой. Но существование связи между триптофаном и витамином через воду вообще довольно сомнительно, поэтому корректнее для замены опять взять Glu223, которую можно заменить на глутамин, что, естественно, не приведёт к изменению связей из-за практически полной идентичности структур этих аминокислот.
Неофициальный сайт ФББ МГУ
Список страниц моих однокурсников
©Янков Максим aka GolerGkA