Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/~Syrena/Term1/ligand.html
Дата изменения: Mon Apr 3 17:33:49 2006
Дата индексирования: Tue Oct 2 08:11:53 2012
Кодировка: Windows-1251
Ligand

На первую страницу

Изображение области связывания ДНК с инициатором репликации хромосомы E coli

На рисунке изображена 4.5 ангстремная область взаимодействия белка и лиганда. Аминокислоты, взаимодействующие с белком обозначены розовым цветом. Изображены также водородные связи и водяные мостики между белком и молекулой ДНК. Желтым обозначена аминокислота аргинин, при удалении которой связь с ДНК будет сильно ослаблена. Синим обозначена аминокислота триптофан удаление которой практически не влияет на связывание белка с ДНК. Изображение получено в RasMol при выполнении скрипта 1j1v.spt.

План генноинженерного эксперимента

Для проведения генно-инженерного эксперимента необходимо выделить некоторую окрестность (4.5 ангстрем) вблизи лиганда (в данном случае ДНК). Ниже приведен список аминокислотных остатков белка из этой окрестности, взаимодействующих с молекулой ДНК:
?ЦепьАминокислота
397ALys
398AArg
399AArg
400ASer
401AArg
402ASer
404AAla
405AArg
407AArg
408AGln
411AMse (Het)
415ALys
421ASer
422ALeu
423APro
424AGlu
431AGly
432AArg
433AAsp
434AHis
435AThr
436AThr
438ALeu
439AHis
442AArg
443ALys
Среди аминокислотных остатков белка, взаимодействующих с ДНК много аргинина. Этот факт объясняется тем, что между положительно заряженными гуанидиновыми группами аргининов и отрицательно заряженными группами нуклеотидных остатков (фосфатами) формируются электростатические взаимодействия. Это обеспечивает прочное связывание белка с ДНК. Кроме электростатических взаимодействий аргинин образует водородные связи с ДНК. В частности они формируются между 399, 401, 407, 432, 442 аминокислотными остатками аргинина и молекулой ДНК. Помимо аргинина водородные связи образуются между аминокислотными остатками Ser400, Gln408, Lys415, Leu422, Asp433, His434, Thr435 и ДНК. Кроме водородных связей аминокислоты образуют с ДНК большое количество водяных мостиков (формируются за счет способности воды образовывать водородные связи) Водородные связи и водяные мостики можно увидеть при исполнении скрипта 1j1v.spt. Молекулы воды изображены белыми шариками. Расстояние между молекулой воды и акцептором (донором) электронов не больше 3.2 ангстрем. В большой бороздке ДНК находится альфа-спираль белка (соответственно Asp433-Ser451). Скорее всего данная альфа-спираль относится к стандартному элементу сверхвторичной структуры, взаимодействующей с ДНК "спираль-поворот-спираль". Образование гидрофобных взаимодействий белка с ДНК весьма проблематично. Во-первых, гидрофобных аминокислот, взаимодействующих с ней немного. Во-вторых, аминокислоты, способные образовывать такого типа взаимодействия, расположены главным образом около малой бороздки ДНК, где гидрофобные взаимодействия маловероятны.
При замене аминокислоты аргинина на другую аминокислоту, например, на лейцин, связь с ДНК сильно ослабится, если не будет потеряна вовсе. Аргинин образует электростатические взаимодействия с ДНК, а также образует водородные связи, и предоставляет акцепторов и доноров для образования водяных мостиков. При замене этой аминокислоты на гидрофобную образование связей и взаимодействий такого типа будет невозможным и приведет к потере связывания ДНК с белком. При замене аминокислоты гистидина434 на другую похожую по свойствам гидрофобную аминокислоту (например, триптофан) не приведет к потере контакта между белком и ДНК. Во-первых, между белком и ДНК практически не образуются гидрофобные взаимодействия. Во-вторых, замена одной гидрофобной аминокислоты на другую не сможет сильно повлиять на силу связывания между этими молекулами.
©Шишова Анна