Задание 1.
Необходимо проанализировать выдачу программы PROCHECK для моей записи PDB.Для этого воспользуемся базой данных PDBSum и со страницы моей структуры пройдем по гиперссылке "PROCHECK" (слева).
Итак, моя запись PDB - 1ho5.pdb.
Полную выдачу программы PROCHECK для записи 1ho5 можно посмотреть здесь.
Посмотрим на карту Рамачандрана для остатков моей записи 1ho5:
No. of
residues %-tage
------ ------
Most favoured regions [A,B,L] 771 86.0%*
Additional allowed regions [a,b,l,p] 109 12.2%
Generously allowed regions [~a,~b,~l,~p] 9 1.0%
Disallowed regions [XX] 7 0.8%*
---- ------
Non-glycine and non-proline residues 896 100.0%
End-residues (excl. Gly and Pro) 4
Glycine residues 98
Proline residues 52
----
Total number of residues 1050
Видим, что в предпочитаемые области на карте попал 771 остаток.Это составляет 86,0%.
Можно предположить, что в целом структура белка правильная, но есть некие неточности и недоработки. На карте 7 остатков (отличных от Gly и Pro) отмечены красным цветом (это составляет 0,8%), это может говорить об их ложности.
Задание 2.
На сервере EDS зайдем на страницу структуры записи 1ho5.Пройдем по гиперссылке "Significant regions".
Открылась страница, на которой можно найти информацию о количестве остатков каждой из цепей белка с подозрительными значениями RSR (отклонившимся от своего среднего значения больше чем на 2 сигмы).
Т.е. это остатки со значением Z-score, большим двух.
Всего таких остатков во всем белке 187 (89 - по цепи А; 98 - по цепи В).
Но дальше у меня возникли некоторые проблемы, связанные с тем, что при наведении курсора на остатки в окошке ничего не показывается, т.е. я не могу узнать, что это за остаток и его RSR.
В связи с этим вместо Z-score я использовала просто RSR. Т.е. можно взять какой-нибудь остаток с высоким RSR, или же с низким коэффициентом корреляции.
Возьмем лучше не самый крупный остаток (не лизин или аргининин), а возьмем, например, валин, тогда у него, наверняка, и Z-score будет высокий.
Таким образом, согласно данным рассуждениям, я выбрала 469 валин цепи А моего белка.
Real-space correlation coefficient (коэффициент корреляции этого остатка достаточно низкий (на фоне прочих остатков), и он равен 0,628);
Real-space R-value равен 0,446.
На картинке изображен 469 валин цепи А и поверхность уровня 1 (желтая) электронной плотности в окрестности этого остатка.
Нетрудно заметить, что остаток не то что не совсем вписывается, а совсем даже не вписывается в рассчитанную для него электронную плотность.
Аналогичная ситауция для поверхности уровня 0,5 (белая) электронной плотности в окрестности 469 валина цепи А.
И сюда остаток тоже не вписался.
Суммарно это выглядит следующим образом:
Получается, что все приведенные значения для 469 остатка валина не являются достоверными (RSR > 0.1; коэффициент корреляции < 0.9).
Таким образом, теоретическая и экспериментальная электронные плотности для этого остатка имеют существенные отличия друг от друга.
Задание 3.
Со страницы структуры записи 1ho5 на сервере EDS перейдем по гиперссылке "PDB_REDO".Изучим таблицы "R-values" и "WHAT_CHECK validation".
Показатели качества для неоптимизированной и оптимизированной структур представлены в таблице:
Показатели качества структуры записи 1ho5
| Показатели качества | Неоптимизированная структура | Полностью оптимизированная структура |
| R | 0.2438 | 0.2190 |
| R-free | 0.2743 | 0.2448 |
| σR-free | 0.0042 | 0.0038 |
| R-free Z-score | 5.55 | 5.92 |
| 1st generation packing quality | -0.444 | -0.142 |
| 2nd generation packing quality | -0.959 | -0.701 |
| Ramachandran plot appearance | -1.975 | -0.809 |
| Chi-1/Chi-2 rotamer normality | -1.698 | -0.546 |
| Backbone conformation | -0.898 | -0.483 |
| Bond length RMS Z-score | 0.547 | 0.733 |
| Bond angle RMS Z-score | 0.751 | 0.746 |
| Total number of bumps | 302 | 139 |
| Unsatisfied H-bond donors/acceptors | 62 | 47 |
Таким образом, после оптимизации улучшились следующие параметры:
значение R-value; R-free;
конформация остова;
количество атомов с недостоверно коротким межатомным расстоянием;
значения торсионных углов φ и ψ на карте Рамачандрана;
комфортность окружения атомов;
значения торсионных углов χ-1 и χ-2 боковых цепей;
число атомов, способных образовывать водородные связи, но их не образующих.
После оптимизации ухудшились следующие параметры:
длины связей.
В целом, оптимизация очень сильно повысила качество структуры белка записи 1ho5.