Занятие 10.

Поверхность, гидрофобное взаимодействие, домены

Изображения поверхностей контактов для димера пуриновых репрессоров записи 1ZAY

Используем файл с биологической единицей этого репрессора 1zay_1.

а) Поверхность контакта мономера белка с симметричным мономером на фоне остовной (ribbon) модели мономера:

Для того, чтобы показать данную поверхность воспользуемся следующими командами:

bg_color white
select ob, chain a+c
select kontakt, chain a and (chain c around 5.0)
remove chain c+m+b
hide all
show ribbon, chain a
show surface, kontakt
set transparency, 0.25    - делаем поверхность полупрозрачной
set surface_quality, 1    - улучшаем качество изображения
ray
png kk.png

б) Поверхность контакта димера белков с двойной спиралью ДНК на фоне остовной модели части белка, вовлечённой в контакт:

Для того, чтобы показать данную поверхность воспользуемся следующими командами:

select kont, chain a+c and (chain m+b around 5.0)
remove chain b+m
hide all
show ribbon, kont
color blue, ribbon and chain a and name ca 
show surface, kont
set transparency, 0.2
set surface_quality, 1ray
png k.png

в) Поверхность контакта ДНК с димером белков на фоне проволочной (sticks) модели двойной спирали:

Для того, чтобы показать данную поверхность воспользуемся следующими командами:

select kon, chain b+m and (chain a+c around 5.0)
remove chain a+c
hide all
show sticks, chain b+m
show surface, kon
set transparency, 0.2
set surface_quality, 1
ray
png l.png

Площадь контакта мономеров белка 1ZAY

Воспользуемся сервисом PROTORP для того, чтобы найти площадь контакта. Пользуемся Option 3. В качестве гидрофобной части интерфейса принимаем долю площади, приходящейся на неполярные атомы. Получили страницу выдачи:

Protein Interface ParameterValue
Interface Residue Segments15
Interface Accessible Surface Area (Å2)2570.85
% Interface Accessible Surface Area15.30
Atoms in Interface214
% Polar Atoms Contribution to Interface38.93
% Non-Polar Atoms Contribution to Interface44.32
% Neutral Atoms Contribution to Interface15.88
Residues in Interface64
% Polar Residues in Interface32.81
% Non-Polar Residues in Interface39.06
% Charged Residues in Interface28.12
Residues on Surface442
% Polar Residues on Surface29.86
% Non-Polar Residues on Surface36.20
% Charged Residues on Surface33.94
Planarity (Å)3.924
Eccentricity0.892
Secondary Structure in InterfaceAlpha
% Alpha Character in Interface45.31
% Beta Character in Interface14.06
Secondary Structure on SurfaceAlpha
% Alpha Character on Surface42.08
% Beta Character on Surface7.69
Hydrogen Bonds29
Salt Bridges52
Disulphide Bonds0
Bridging Water Molecules0
Gap Volume (Å3)11053.12
Gap Volume Index (Å)2.15

Получили, что площадь контакта мономеров белка (Interface Accessible Surface Area) равняется 2570.85 Å2, а площадь, приходящаяся на гидрофобные взаимодействия, равняется 44.32%.


Гидрофобные кластеры мономеров белка 1ZAY

Пользуясь сервисом CluD, определим гидрофобные кластеры объёмом не менее 10 атомов. Получили файл выдачи, в нем содержались кластеры состоящие и из меньшего числа атомов. Такие кластеры удалим. В итоге,получилось найти только 6 кластеров, состоящих из 10 атомов, из 12 кластеров, выданных в начале. Получили файл.

Преобразовав его в скрипт, получили, соответствующие упр.1, изображение:


Доменная структура белка 1ZAY и белка 1LI5

выполним поиск с помощью сервера  pDomains, на нем  достаточно ввести PDB-код и индентификатор цепи в записи PDB.

а) Доменная структура цепи B белка 1LI5 :

Получили разное выделение доменов в зависимости от метода:

MethodDomain IdFragment
CATH1LI5B1 17-305
1LI5B2 306-392
SCOP1LI5B1 316-402
1LI5B2 1-315
pdp1LI5B1 1-16 , 117-257
1LI5B2 17-116 , 258-316
1LI5B3 317-402
DHcL1LI5B1 1-312
1LI5B2 313-402
dp1LI5B1 1-257
1LI5B2 258-402
DDomain1LI5B1 1-279
1LI5B2 280-402
NCBI1LI5B1 1-116 , 207-461
1LI5B2 117-206
PUU1LI5B1 1-33 , 59-74 , 97-229
1LI5B2 34-58 , 75-96 , 230-369
Dodis1LI5B1 231-402
1LI5B2 1-230

Проанализируем все методы:

Выделение доменов методом "DHcL" (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " CATH " (плохое - альфа-спираль на самом кончике поделена на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " SCOP " (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " pdp " (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " dp " (мне очень понравилось):

Выделение доменов методом " DDomain " (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " NCBI " (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

Выделение доменов методом " PUU " (на мой взгляд самое плохое):

Выделение доменов методом " Dodis " (плохое - альфа-спираль разрезает на два домена - нелогично):

 

б) Доменная структура цепи A белка 1ZAY :

Получили разное выделение доменов в зависимости от метода:

MethodDomain IdFragment
CATH1ZAYA1 2-58
1ZAYA2 59-160 , 291-322
1ZAYA3 161-290 , 323-339
SCOP1ZAYA1 2-57
1ZAYA2 58-339
pdp1ZAYA1 2-47
1ZAYA2 48-141
1ZAYA3 142-339
DHcL1ZAYA1 2-116
1ZAYA2 117-339
dp1ZAYA1 2-57
1ZAYA2 58-154
1ZAYA3 155-339
DDomain1ZAYA1 2-339
NCBI1ZAYA1 1-45
1ZAYA2 58-160 , 293-340
1ZAYA3 161-292
PUU1ZAYA1 1-45
1ZAYA2 57-157 , 293-318
1ZAYA3 158-292 , 319-338

Проанализируем все методы:

Выделение доменов методом "DHcL" (неплохо):

Выделение доменов методом " CATH " (очень мне нравится):

Выделение доменов методом " SCOP " (очень хорошо):

Выделение доменов методом " pdp " (нелогично разделять бета-лист):

Выделение доменов методом " dp " (нелогично разделять бета-лист):

Выделение доменов методом " DDomain " (плохо. самое худшее на мой взгляд):

Выделение доменов методом " NCBI " (единственное, что жаль, это разделение части бета-листа между 2 и 3 доменами и неопределенный участок - окрашен черным):

Выделение доменов методом " PUU " (единственное, что жаль, это разделение части бета-листа между 2 и 3 доменами и неопределенный участок - окрашен черным):


©Пискунова Юлия 2010