Комплексы ДНК-белок

Задание 1.
Поиск ДНК-белковых контактов в структуре 1HDD

Упражнение 1.
Скрипт

Упражнение 2.
Скрипт для нахождения контактов.

Контакты атомов белка с ДНК
	Полярные	Неполярные	Всего	Примечание
остатками 2'-дезоксирибозы	4	18	22
остатками фосфорной кислоты	6	4	10	Электроотрицательности кислорода и фосфора существенно разнятся и мне кажется сомнительным, чтобы фосфор, окруженный таким числом кислородов, как в остатке фосфорной кислоты, давал неполярные контакты, однако методика есть методика...
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	2	6	8
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	2	1	3

Наибольшее число контактов приходится на неполярные взаимодействия с угеродами остатков сахара.
Они зависят от последовательности оснований в ДНК не очень сильно, видимо, они необходимы, чтобы посадить белок на ДНК
(контакты с остатками фосфорной кислоты характерны тем же, значит аналогичная функция)
За поиск нужного места уже отвечают единичные а.о, связывающиеся с остатками азотистых оснований.

Упражнение 3+4.

Предсказание ДНК-белковых контактов программой nucplot

Последовательность ДНК узнают а.о, связывающиеся с основаниями со стороны большой бороздки.
В данном случае несколько а.о. связаны таким образом, самыми главными из них я считаю Ile47 и Asn51.


Синяя проволочная модель - белок, белая - ДНК. Слева - неполярные взаимодействия C-C, справа - полярные - атомы O и N (слева) Asn51 с двумя N (справа)

Ile47 наиболее сильно неполярно взаимодействует с ДНК, в то время как Asn51 единственный имеет полярные взаимодействия
с основаниями со стороны большой бороздки. Помимо полярных взаимодействий Asn51 стабилизируется и неполярным.

Задание 2.
Предсказание вторичной структуры тРНК 2DLC

Участок структуры	Позиции в структуре (по результатам find_pair)	Результаты предсказания с помощью einverted	Результаты предсказания по алгоритму Зукера
Акцепторный стебель	Y:.501_:[..C]C-----G[..G]:.572_:Y Y:.502_:[..U]U-----A[..A]:.571_:Y Y:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:Y Y:.504_:[..U]U-*---G[..G]:.569_:Y Y:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:Y Y:.506_:[..G]G-----C[..C]:.567_:Y Y:.507_:[..G]G-----C[..C]:.566_:Y Всего 6 канонических пар и 1 неканоническая	Ничего не найдено	Y:.501_:[..C]C-----G[..G]:.572_:Y Y:.502_:[..U]U-----A[..A]:.571_:Y Y:.503_:[..C]C-----G[..G]:.570_:Y Y:.504_:[..U]U-*---G[..G]:.569_:Y Y:.505_:[..C]C-----G[..G]:.568_:Y Y:.506_:[..G]G-----C[..C]:.567_:Y Y:.507_:[..G]G-----C[..C]:.566_:Y Всего 6 канонических пар и 1 неканоническая, то же, что и по результатам find_pair.
D-стебель	Y:.510_:[2MG]g-----C[..C]:.525_:Y Y:.511_:[..C]C-----G[..G]:.524_:Y Y:.512_:[..C]C-----G[..G]:.523_:Y Y:.513_:[..A]A-*---A[..A]:.522_:Y Всего 3 канонических пары и 1 неканоническая	Ничего не найдено	Y:.510_:[2MG]g-----C[..C]:.525_:Y Y:.511_:[..C]C-----G[..G]:.524_:Y Y:.512_:[..C]C-----G[..G]:.523_:Y Всего 3 канонических пары, те же, что и у find_pair.
T-стебель	Y:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:Y Y:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:Y Y:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:Y Y:.552_:[..C]C-----G[..G]:.562_:Y Y:.553_:[..G]G-----C[..C]:.561_:Y Y:.554_:[5MU]u-**--a[1MA]:.558_:Y Всего 6 канонических пар	Предсказано 5 канонических пар; все, кроме последней из find_pair.	Y:.549_:[..G]G-----C[..C]:.565_:Y Y:.550_:[..G]G-----C[..C]:.564_:Y Y:.551_:[..G]G-----C[..C]:.563_:Y Y:.552_:[..C]C-----G[..G]:.562_:Y Y:.553_:[..G]G-----C[..C]:.561_:Y Предсказано 5 канонических пар; все, кроме последней в find_pair. Единственный стебель, где все три программы более-менее сошлись во мнении.
Антикодоновый стебель	Y:.542_:[..U]U-*---A[..A]:.528_:Y Y:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:Y Y:.544_:[..A]A-*---g[M2G]:.526_:Y Всего 2 канонических пары и 1 неканоническая	Предсказаны обе канонические пары find_pair, и еще 3 канонические пары с 539-531 по 541-529	Y:.539_:[..U]U-----A[..A]:.531_:Y Y:.540_:[..C]C-----G[..G]:.530_:Y Y:.541_:[..U]U-----A[..A]:.529_:Y Y:.542_:[..U]U-*---A[..A]:.528_:Y Y:.543_:[..G]G-----C[..C]:.527_:Y Как и einverted, mfold нашел больше канонических пар (те же самые).
Общее число канонических/ неканонических пар нуклеотидов	17/3	10/0	19/1

По результатам можно сказать, что mfold хорошо работает с каноническими парами, однако неканонические практически не предсказывает
(что, по-видимому, представляет теоретическую проблему в принципе, а не только в данной программек)



Данная укладка оказалась четвертой по энергии (δG=-25.20 ккал/моль против -29.10 у лучшей),
три первых представляли собой 1 стебель с петлями внутри и на конце.