Программы DSSP и HBplus

1. Определим вторичную структуру белка 1OCX программой DSSP. Выдача программы:

Цепь Координаты альфа-спиарлей Координаты бета тяжей
A 4-9,19-37,43-53,117-120 60-62,66-68,74-76,80-82,86-89,94-96,101-102,107-109,111-112,126-127,130-132,137-138,143-144,149-150,155-156,161-162,170-173,178-182
B 4-9,19-37,43-53,117-120 60-62,66-68,74-76,80-82,86-89,94-96,101-102,107-109,111-112,126-127,130-132,137-138,143-144,149-150,155-156,161-162,170-173,178-182
С 4-9,19-37,43-53,117-120 60-62,66-68,74-76,80-82,86-89,94-96,101-102,107-109,111-112,126-127,130-132,137-138,143-144,149-150,155-156,161-162,170-173,178-182


А вот что записано в полях HELIX и SHEET pdb-файла того же белка:
HELIX    1   1 THR A    3  ALA A   10  1                                   8    
HELIX    2   2 ASP A   18  SER A   38  1                                  21    
HELIX    3   3 GLU A   42  PHE A   54  1                                  13    
HELIX    4   4 ASP A  116  ASN A  121  1                                   6    
HELIX    5   5 THR B    3  ALA B   10  1                                   8    
HELIX    6   6 ASP B   18  SER B   38  1                                  21    
HELIX    7   7 GLU B   42  PHE B   54  1                                  13    
HELIX    8   8 ASP B  116  ASN B  121  1                                   6    
HELIX    9   9 THR C    3  ALA C   10  1                                   8    
HELIX   10  10 ASP C   18  SER C   38  1                                  21    
HELIX   11  11 GLU C   42  PHE C   54  1                                  13    
HELIX   12  12 ASP C  116  ASN C  121  1                                   6    
SHEET    1  AA 7 ALA A  60  ILE A  62  0                                        
SHEET    2  AA 7 PHE A  80  ALA A  82  1  O  PHE A  80   N  TYR A  61           
SHEET    3  AA 7 MET A 101  LEU A 102  1  N  LEU A 102   O  PHE A  81           
SHEET    4  AA 7 TRP A 137  ILE A 138  1  N  ILE A 138   O  MET A 101           
SHEET    5  AA 7 VAL A 155  VAL A 156  1  N  VAL A 156   O  TRP A 137           
SHEET    6  AA 7 VAL A 170  GLY A 173  1  O  VAL A 170   N  VAL A 155           
SHEET    7  AA 7 ARG A 178  LYS A 182 -1  O  ARG A 178   N  GLY A 173           
SHEET    1  AB 5 PHE A  66  CYS A  68  0                                        
SHEET    2  AB 5 CYS A  86  LEU A  89  1  O  CYS A  86   N  ARG A  67           
SHEET    3  AB 5 HIS A 107  TYR A 109  1  O  ILE A 108   N  LEU A  89           
SHEET    4  AB 5 VAL A 143  ILE A 144  1  O  ILE A 144   N  TYR A 109           
SHEET    5  AB 5 VAL A 161  VAL A 162  1  N  VAL A 162   O  VAL A 143           
SHEET    1  AC 4 ILE A  74  LEU A  76  0                                        
SHEET    2  AC 4 ILE A  94  ILE A  96  1  O  ILE A  94   N  PHE A  75           
SHEET    3  AC 4 VAL A 130  ILE A 132  1  O  VAL A 130   N  ARG A  95           
SHEET    4  AC 4 THR A 149  ILE A 150  1  N  ILE A 150   O  THR A 131           
SHEET    1  AD 2 ALA A 111  THR A 112  0                                        
SHEET    2  AD 2 LEU A 126  GLY A 127 -1  O  LEU A 126   N  THR A 112           
SHEET    1  BA 7 ALA B  60  ILE B  62  0                                        
SHEET    2  BA 7 PHE B  80  ALA B  82  1  O  PHE B  80   N  TYR B  61           
SHEET    3  BA 7 MET B 101  LEU B 102  1  N  LEU B 102   O  PHE B  81           
SHEET    4  BA 7 TRP B 137  ILE B 138  1  N  ILE B 138   O  MET B 101           
SHEET    5  BA 7 VAL B 155  VAL B 156  1  N  VAL B 156   O  TRP B 137           
SHEET    6  BA 7 VAL B 170  GLY B 173  1  O  VAL B 170   N  VAL B 155           
SHEET    7  BA 7 ARG B 178  LYS B 182 -1  O  ARG B 178   N  GLY B 173           
SHEET    1  BB 5 PHE B  66  CYS B  68  0                                        
SHEET    2  BB 5 CYS B  86  LEU B  89  1  O  CYS B  86   N  ARG B  67           
SHEET    3  BB 5 HIS B 107  TYR B 109  1  O  ILE B 108   N  LEU B  89           
SHEET    4  BB 5 VAL B 143  ILE B 144  1  O  ILE B 144   N  TYR B 109           
SHEET    5  BB 5 VAL B 161  VAL B 162  1  N  VAL B 162   O  VAL B 143           
SHEET    1  BC 4 ILE B  74  LEU B  76  0                                        
SHEET    2  BC 4 ILE B  94  ILE B  96  1  O  ILE B  94   N  PHE B  75           
SHEET    3  BC 4 VAL B 130  ILE B 132  1  O  VAL B 130   N  ARG B  95           
SHEET    4  BC 4 THR B 149  ILE B 150  1  N  ILE B 150   O  THR B 131           
SHEET    1  BD 2 ALA B 111  THR B 112  0                                        
SHEET    2  BD 2 LEU B 126  GLY B 127 -1  O  LEU B 126   N  THR B 112           
SHEET    1  CA 7 ALA C  60  ILE C  62  0                                        
SHEET    2  CA 7 PHE C  80  ALA C  82  1  O  PHE C  80   N  TYR C  61           
SHEET    3  CA 7 MET C 101  LEU C 102  1  N  LEU C 102   O  PHE C  81           
SHEET    4  CA 7 TRP C 137  ILE C 138  1  N  ILE C 138   O  MET C 101           
SHEET    5  CA 7 VAL C 155  VAL C 156  1  N  VAL C 156   O  TRP C 137           
SHEET    6  CA 7 VAL C 170  GLY C 173  1  O  VAL C 170   N  VAL C 155           
SHEET    7  CA 7 ARG C 178  LYS C 182 -1  O  ARG C 178   N  GLY C 173           
SHEET    1  CB 5 PHE C  66  CYS C  68  0                                        
SHEET    2  CB 5 CYS C  86  LEU C  89  1  O  CYS C  86   N  ARG C  67           
SHEET    3  CB 5 HIS C 107  TYR C 109  1  O  ILE C 108   N  LEU C  89           
SHEET    4  CB 5 VAL C 143  ILE C 144  1  O  ILE C 144   N  TYR C 109           
SHEET    5  CB 5 VAL C 161  VAL C 162  1  N  VAL C 162   O  VAL C 143           
SHEET    1  CC 4 ILE C  74  LEU C  76  0                                        
SHEET    2  CC 4 ILE C  94  ILE C  96  1  O  ILE C  94   N  PHE C  75           
SHEET    3  CC 4 VAL C 130  ILE C 132  1  O  VAL C 130   N  ARG C  95           
SHEET    4  CC 4 THR C 149  ILE C 150  1  N  ILE C 150   O  THR C 131           
SHEET    1  CD 2 ALA C 111  THR C 112  0                                        
SHEET    2  CD 2 LEU C 126  GLY C 127 -1  O  LEU C 126   N  THR C 112

Сравнив обе таблицы можно заметить,что:

1. Координаты альфа-спиралей практически совпадают, но в выдаче DSSP отсутствуют их крайние аминокислотные остатки, что объясняется особенностями алгоритма этой программы.
2. Координаты всех бета-тяжей совпадают полностью.
3. Все 3 цепи имеют одинаковую вторичную структуру.

2. Проанализируем колонку PHI выдачи DSSP. В ней указаны значения торсионного угла φ.

- значения угла φ первых остатков = 360°, т.к. координаты атомов предыдущих остатков неизвестны;;
- остатки, имеющие положительное значение угла φ:
глицин 11 цепи А;
глицин 71 цепи А;
аспарагин 79 цепи А;
аспарагиновая кислота 85 цепи А;
аспарагин 99 цепи А;
глицин 105 цепи А;
глицин 123 цепи А;
аспарагин 135 цепи А;
аргинин 141 цепи А;
глицин 147 цепи А;
аспарагин 153 цепи А;
глицин 159 цепи А;
аспарагин 169 цепи А;
глицин 174 цепи А;
глицин 11 цепи B;
глицин 71 цепи B;
аспарагин 79 цепи B;
аспарагиновая кислота 85 цепи B;
аспарагин 99 цепи B;
глицин 105 цепи B;
глицин 123 цепи B;
аспарагин 135 цепи B;
аргинин 141 цепи B;
глицин 147 цепи B;
аспарагин 153 цепи B;
глицин 159 цепи B;
аспарагин 169 цепи B;
глицин 174 цепи B;
глицин 11 цепи С;
глицин 71 цепи С;
аспарагин 79 цепи С;
аспарагиновая кислота 85 цепи С;
аспарагин 99 цепи С;
глицин 105 цепи С;
глицин 123 цепи С;
аспарагин 135 цепи С;
аргинин 141 цепи С;
глицин 147 цепи С;
аспарагин 153 цепи С;
глицин 159 цепи С;
аспарагин 169 цепи С;
глицин 174 цепи С;


Изображение цепи С белка 1OCX:



Зеленым цветом обозначены альфа-спирали, красным - бета-тяжи, желтым - остатки с положительным φ.



3. Программой HBPlus определим водородные связи в записи 1OCX.

1. Водородные связи, участвующие в стабилизации вторичной структуры.
Пример - связь между глутаминовой кислотой 6 цепи А и треонином 3 цепи А.
A0006-GLU N   A0003-THR O   2.72 MM
, где M - Main chain.



2. Водородные связи между боковыми цепями аминокислотных остатков.
Пример - связь между лизином 7 цепи А и глутаминовой кислотой 4 цепи А.
A0007-LYS NZ  A0004-GLU OE2 3.37 SS
, где S - Side chain.



3. Водородные связи между боковой цепью одного остатка и остовным атомом другого.
Пример - связь между боковой цепью лизина 22 цепи А и остовным атомом аланина 17 цепи А.
A0022-SER OG  A0017-ALA O   3.38 SM




4. Водородные связи между белком и каким-либо лигандом (малой органической молекулой).
Отсутствуют.
5. Водяные мостики.
Пример - водяной мостик, образованный молекулой воды 2005 цепи А между метеонином 8 цепи А и глутаминовой кислотой 12 цепи А.
A2005-HOH O   A0008-MET O   2.78 HM
A2005-HOH O   A0012-GLU O   2.82 HM
, где H - Heteroatom.




Назад