Поверхность, гидрофобное взаимодействие, домены

Работа с записью PDB 1JFS.
Содержит последовательность мономера пуринового репрессора, связанного с одной цепью ДНК.

На сервере PDBe не оказалось биологической единицы для данной записи. Поэтому на сайте RCSB был скачан файл авторов структуры с биологической единицей 1jfs.pdb1. Но в этом файле различные ассиметрические единицы находились в различных моделях, поэтому был написан скрипт на языке Perl biol.pl, который объединяет две модели в одну, переименновывая цепи атомов второй модели A -> C, B -> D. Таким образом был получен необходимый для работы файл biol.pdb

Изображения поверхностей контакта

Для каждого пункта были написаны скрипты для PyMOL, после чего улучшалось качество поверхности командой

set surface_quality, 1

и создавалось изображение.

1. Поверхность контакта мономера белка с симметричным мономером на фоне остовной (ribbon) модели мономера (monomer.pml).

   

2. Поверхность контакта димера белков с двойной спиралью ДНК на фоне остовной модели части белка, вовлеченной в контакт (prot.pml).

   

3. Поверхность контакта ДНК с димером белков на фоне проволочной (sticks) модели двойной спирали (dna.pml).

   

Cервис PROTORP

Данный сервис позволяет узнать различные характеристики взаимодействия двух цепей из файла PDB, например:

Площадь контакта белковых мономеров составляет 2551.62 Ų, 42.72% этой площади приходится на гидрофобное взаимодействие.

Cервис CluD

С помощью этого сервиса были определены гидрофобные кластеры на интерфейсе мономеров белка объемом не менее 10 атомов.

Выходной файл сервиса - таблица с атомами, относящимися к гидрофобным кластерам. Довольно странно, что этот файл содержал атомы кластеров, объем которых ниже заданного программе. Такие атомы не учитывались в упражнении.

Создано то же изображение, что в упр. 1A, на котором поверхность, относящаяся к атомам, входящим в найденные гидрофобные кластеры, выделена различными цветами для каждого кластера (clud.pml).

Cервис pDomains

Данный сервис позволяет определить доменную структуру одной цепи из файла PDB, используя различные методы.

1. Для цепи A белка пуринового репрессора различные методы определили доменную структуру по-разному. Наиболее адекватными мне показались результаты метода CATH. Он выделил следующие домены:
   • синий 2-58
   • зеленый 59-160 , 291-322
   • красный 161-290 , 323-339
   Судя по изображению, это выглядит вполне достоверно, так как, действительно, отчетливо выделяются 3 гидрофобных ядра в структуре.

   

2. Мой белок с точки зрения доменной структуры не слишком интересен, так как представляет из себя бета-бочонок. Поэтому в банке PDB была найдена запись 2x52.pdb. Сервисы метода сходным образом определили доменную структуру цепи A этой записи. Я выбрал метод pdb, так как его результаты выглядят немного адекватнее. Он выделил следующие домены:
   • синий 2-42
   • зеленый 43-85
   • красный 86-128
   • желтый 129-171