Пространственное выравнивание и совмещение

1. Построение совмещения цепей A записи 1HY0 и записи 1I0A по каждому из доменов согласно CATH.

   Доменная структура для цепи А из 1HY0:

   1HY0A1	 27-123, 195-234
   1HY0A2	124-194, 235-364, 437-463
   1HY0A3	365-436
   

   Доменная структура для цепи А из 1I0A:

   1I0AA1	 27-123, 195-234
   1I0AA2	124-194, 235-364, 437-463
   1I0AA3	365-436
   

   Как видно, границы доменов в структурах совпадают.
   С помощью команды align dom1, dom2 в PyMOL получаем пространственное совмещение и выравнивание для соответствующих доменов.
   
   dom1, dom2 - множества Сα-атомов для доменов структур 1HY0 и 1I0A.
   Зеленым цветом показаны домены 1HY0, фиолетовым - 1I0A.

   
   Рисунок 1. Домены 27-123, 195-234. RMSD = 0.338 (117 to 117 atoms)

   
   Рисунок 2. Домены 124-194, 235-364, 437-463. RMSD = 0.367 (200 to 200 atoms)

   
   Рисунок 3. Домены 365-436. RMSD = 0.440 (67 to 67 atoms)

   Значения RMSD показывает, что совмещение доменов можно считать хорошим, несмотря на то, что, как видно на приведенных рисунках, в некоторых областях можно наблюдать сильное несовпадение, например на рис.2

2. Программой PDBeFOLD (она же SSM) строим структурное выравнивание цепи A из 1AKH и цепи A из 1W0T. Выравнивание последовательностей, полученное по структурному выравниванию, скачивается нажатием кнопки "Download aligned sequences (FASTA format)". По данному выравниванию, предварительно преобразовав его, с помощью сервиса Geometrical core находим геометрическое ядро с порогом 2 Å.

   Результатом работы программы является выдача остатков, входящих в геометрическое ядро и их позиций:

   
   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
   

   Совместим в PyMOL командой pair_fit структуры по Cα-атомам, входящим в геометрическое ядро. На вход подаются 2 строго одинаковых множества атомов:

   pair_fit obj1 and resi 18-23 and name ca, obj2 and resi 19-14 and name ca
   

   Ниже показано изображение совмещения цепей А по Cα-атомам, входящим в геометрическое ядро.

   
   Рисунок 4. Красным показана цепь А из 1W0T, зеленым - из 1AKH. RMSD = 0.865

   На рисунке 5 показано изображение совмещения цепей А с помощью команды align.

   
   Рисунок 5. Красным показана цепь А из 1W0T, зеленым - из 1AKH. RMSD = 6.198

   Даже по картинке можно сказать, что последнее совмещение нельзя считать хорошим, что подтверждается высоким значением RMSD.
   Совмещение командой pair_fit для атомов геометрического ядра показало неплохой результат RMSD = 0.865.

   На рисунке 6 изображено совмещение цепей А командой super.

   
   Рисунок 6. Красным показана цепь А из 1W0T, зеленым - из 1AKH. RMSD = 2.186

   Значение RMSD также высокое, но в данном случае атомы геометрического ядра совместились, как и на рис.4.