| Исследование ДНК-белкового комплекса | ||||||||||||||||||||||||
| :Главная :Семестры :Сайт ФББ | ||||||||||||||||||||||||
I. Краткое описание структуры в файле 1r4o.pdbВ файле приведены координаты атомов следующих молекул:1.Фрагмент ДНК-связывающего домена молекулы глюкокортикоидного рецептора.Состоит из двух цепей: А и В. 2.Двухцепочечная (цепь C и D) ДНК. Комплекс молекул взят из организма Rattus norvegicus. Для исследования были выбраны цепи: цепь А белка и цепи C и D, представляющие ДНК со следующей последовательностью:
D-цепь [1] 5'-CСAGAACATCGATGTTCTG-3' [19]
||||||||||||||||||
C-цепь [19] 3'- GTCTTGTAGCTACAAGACC-5' [1]
II. Функции белка, структура которого представлена в файле 1r4o.pdbДанный белок-рецептор глюкокортикоидных гормонов.Проявляет двойное действие:может выступать как в роли транскрипционного фактора,связывающегося с участками ДНК - элементами глюкокортикоидной регуляции (GRE), так и в роли модулятора иных транскрипционных факторов.Вызывает воспалительный ответ,клеточную пролиферацию и дифференциацию в тканях. III. Исследование структуры ДНКДНК данного комплекса представляет собой B-форму.Для исследования торсионных углов использовался следующий метод (файл с расчетом здесь): каждому значению угла присваивался единичный вектор с координатами (sin(x),cos(x)).Соответственно сумма углов-это сумма соответствующих векторов,и,следовательно, вектор с координатами (cos(x1)+cos(x2)+...;sin(x1)+sin(x2)+...).Далее этот вектор нормировался,и относительно него вычислялся соответствующий ему угол,который и являлся средним.Далее сторилась таблица отклонений углов от среднего значения и вычислялись искажения углов.Самые искаженные нуклеотиды были отмечены красным цветом и выделены на картинке(см.ниже).Красным цветом выделены наиболее искаженные из цепи D, белым - среднеискаженные и оранжевым-наиболее искаженные из цепи C(угол>800). Предположительно данные нуклеотиды участвуют во взаимодействии ДНК и рецептора.В некоторых случаях можно заметить,что соседи наиболее искаженных нуклеотидов также достаточно искажены,что естественно. II. Исследование ДНК-белковых контактовБудем считать полярными атомы кислорода и азота, а неполярными - атомы углерода, фосфора и серы. Назовем полярным контактом ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5. Аналогично, неполярным контактом будем считать пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5.Скрипт с необходимыми множествами для определения числа контактов здесь. Таблица. Контакты разного типа
По результатам можно сделать следующие выводы: 1)Наибольшее взаимодействие наблюдается со стороны дезоксирибозы и фосфорной кислоты,что обусловлено их наружним расположением. 2)Также взаимодействие наблюдается только относительно большой бороздки,домен достаточно больших размеров,и поэтому взаимодействие происходит именно с этой стороны,и в принципе во многих случаях ДНК-белковое взаимодействие наблюдается именно со стороны большой бороздки, что обусловлено лучшим распознаванием сайта связывания белком. I. Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью nucplotБыла использована команда "nucplot 1R4O_old.pdb".Результаты:   Результаты, полученные в пункте 2 соответстуют результатам программы nucplot.2 полярных атома белка из 4,взаимодействующих с остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки совпали-это атомы азота аргинина-466, причем связаны они с основанием гуанин-14 цепи D.Так же совпали и те полярные атомы,что взаимодействуют с остатком фосфорной кислоты остова между 13 и 14 нуклеотидами цепи D - атомы азота аргинина-489 и аргинина-496. III. Возможные распознающие контактыБелок обладает некоторой симметричностью,поэтому возможно ожидать его связывание в двух участках ДНК,симметричных относительно центра ДНК.Так и выходит, причем взаимодействуют 13 и 14 нуклеотиды обеих цепей,причем присутствуют взаимодействия как между остовом и белком,так и между основаниями и белком. Остатки Arg466 и Arg496 представлены на обеих цепях белка,и оба взаимодействуют с симметричными областями ДНК.Так же с цепью D ДНК взаимодействует Arg489.Схема: 
IV. Характеристика ДНК-связывающего домена GCR_RATДоменная структура белка здесь. Состоит из трех доменов:N-концевого домена (GCR на рис.), ДНК-связывающего домена (zf-c4 на рис.),и С-концевого гормон-связывающего домена (Hormone recept на рис.).Zn-фингерный домен - C4 домен.Последовательность Cys-X2 - Cys -X13 -Cys-X2 -Cys, в которой 4 остатка цистеина способны образовывать комплекс с атомом цинка, давая структуру цинкового пальца. Эта укладка способна участвовать в связывании рецептора с ДНК. В каждой молекуле рецептора стероидных гормонов содержится по два таких домена. В связывании с ДНК участвует комплекс из двух молекул рецептора.Ролью таких рецепторов является регуляция транскрипции генов.В случае связывания гормона с гормон-связывающим доменом данного рецептора вследствии конформационных и химических изменений активированный рецептор связывается с элеметом ДНК глюкокортикоидной регуляции и соответсвенно либо активирует,либо репрессирует транскрипцию.. |
||||||||||||||||||||||||
| ©Кирилин Евгений,2007 | ||||||||||||||||||||||||
