- Краткое описание структуры в файле 1p47.pdb
В файле приведены координаты атомов следующих молекул:
- EGR PROTEIN 1: белок фактора раннего роста домовой мыши; у него представлены 2 цепи, A и B.
- MOLECULE: 5'-D(*G*T*G*G*C*G*T*G*G*G*C*G*G*C*G*T*G*G*G
*C*G*T)-3'; цепь C.
- MOLECULE: 5'-D(*C*A*C*G*C*C*C*A*C*G*C*C*G*C*C*C*A*C*G
*C*C*A)-3'; цепь D.
Для нашего исследования мы взяли цепь белка A и цепи С и D ДНК со следующими последовательностями:
цепь С [1] 5' - gtggcgtgggcggcgtgggcgt - 3' [22]
|||||||||||||||||||||
цепь D [63] 3' - accgcacccgccgcacccgcac - 5' [42],
где
1 и 22, 42 и 63 - номера первого и последнего нуклеотидов, соответственно.
- Функции белка, структура которого представлена в файле 1p47.pdb
Белок NGFI-A является регулятором транскрипции, распознаёт и связывается с ДНК на EGR-сайт.
Активирует транскрипцию генов, чьи белки необходимы клетке при митозе и дифференциации.
Располагается в ядре.
Принадлежит к семейству белков, которые называют "цинковыми пальцами".
[Transcriptional regulator. Recognizes and binds to the DNA sequence 5'-CGCCCCCGC-3'(EGR-site).
Activates the transcription of target genes whose products are required for mitogenesis and differentiation.]
- Исследование структуры ДНК
С помощью файлов, полученых в результате запуска программ find_pair и analyze мы определили тип формы ДНК.
Предположительно, это правозакрученная В форма (согласно данным, содержащимся в файле
(1p47_old.out )
Файл Excel с данными о торсионных углах структуры.
Взаимодействие с белком, бесспорно, изменяет стерическую форму молекулы ДНК. Оно наблюдается по всей длине
ДНК, и наибольшие отклонения торсионных углов видны в местах, где белок располагается
недалеко от ДНК (желтым отмечены нуклеотиды с наибольшими отклонениями торсионных углов).
- Исследование природы ДНК-белковых контактов
Таблица. Контакты разного типа в комплексе белка (цепь А) и ДНК (цепи
С, D) записи 1P47.pdb
Будем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными – атомы углерода, фосфора и серы.
Назовем полярным контактом ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5 ангстрем.
Аналогично, неполярным контактом будем считать пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5 ангстрем.
Скрипт, позволяющий определить множества атомов:
define bg (*.n4, *.n6, *.n7, *.o4, *.o6, *.c5, *.c6, (*.c4,*.c7 and pyrimidine), (*.c8 and purine)) and dna
define sm (*.o2,*.n3,*.n2,*.c2,(*.c4 and purine)) and dna
define dezox (*.C?*, *.O?*) and dna
define ph (*.O?P, *.P) and dna
define pol (*.N??, *.O??)
define nepol (carbon or sulphur or phosphorus)
define p1 within (3.5, dezox and pol) and *A and protein and pol
define p2 within (3.5, (ph and pol)) and *A and protein and pol
define p3 within (3.5, (bg and pol)) and *A and protein and pol
define p4 within (3.5, (sm and pol)) and *A and protein and pol
define np1 within (4.5, (dezox and nepol)) and *A and protein and nepol
define np2 within (4.5, (ph and nepol)) and *A and protein and nepol
define np3 within (4.5, (bg and nepol)) and *A and protein and nepol
define np4 within (4.5, (sm and nepol)) and *A and protein and nepol
| Контакты атомов белка с |
Полярные |
Неполярные |
Всего |
| остатками 2'-дезоксирибозы |
1 |
8 |
9 |
| остатками фосфорной кислоты |
11 |
10 |
21 |
| остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки |
14 |
18 |
32 |
| остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки |
0 |
1 |
1 |
Как видно из таблицы, в целом, неполярных контактов больше, чем полярных. Был замечен всего один
контакт с цепью А белка в области малой бороздки, а больше всего контактов ДНК с цепью А белка
в области большой бороздки.
- Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью nucplot
Для данного исследования я взяла не только А, но и B цепи белка, цепи C и D ДНК.
Использованная команда: nucplot 1P47_old.pdb
В результате получила следующие картинки:
Из рисунков видно, что взаимодействий с дезоксирибозой
больше, чем с фосфатами, хотя, если внимательно посмотреть, то можно заметить, что числовые данные опровергают данное наблюдение.
Можно предположить, что у программы nucplot иной механизм распознавания взаимодействий,
чем у Rasmol.
- Возможный распознающий контакт
На роль распознающего контакта подходит взаимодействие с ARG124, т.к. возможно образование целых двух водородных связей:
между атомом кислорода О6 гуанина и атомом водорода при аминогруппе аргинина (если смотреть в записи PDB, то это NH1).
- Характеристика ДНК-связывающего домена белка EGR1_MOUSE
C помощью Pfam была получена доменная структура белка EGR1_MOUSE,
образующего комплекс с ДНК:
| Source | Domain | Start | End |
| PfamA | zf-C2H2 | 336 | 360 |
| PfamA | zf-C2H2 | 366 | 388 |
| PfamA | zf-C2H2 | 394 | 416 |
По данным Pfama данный белок имеет 1 домен Zinc finger, C2H2-type, этот домен содержит 2 консервативных цистеина и 2 гистидина,
которые координируют ион цинка.
Домен состоит из двух коротких бета-цепей, следующих за альфа-спиралью.
Терминальная аминогруппа спирали связывает большую бороздку ДНК, замыкая zinc fingers.
Также сказано, что распознающим сайтом в ДНК является
гексануклеотид GGGCGG.
|