Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/~student08fbb/dna.html
Дата изменения: Wed Sep 30 17:32:42 2009
Дата индексирования: Tue Oct 2 01:27:28 2012
Кодировка: Windows-1251

ДНК-белок

Учебный сайт Шиндяпиной А.В.

Исследование ДНК-белковых взаимодействий в структуре комплекса SMAD MH1 домена с ДНК.

I. Краткое описание структуры в файле 1mhd.pdb

В файле приведены координаты атомов следующих молекул:
- C и D цепи ДНК
- A и B цепи белка (MH1 домена)
- ZN 2 молекулы (ZN 2+)
- SO4 4 молекулы (O4 S 2-)
- PSD 2 молекулы (C15 H22 N7 O7 P) (5'-O-[N-(PROLYL)-SULFAMOYL]ADENOSINE)
- HOH 32 молекулы (H2 O1) Данная структура ДНК-белок из организма вида HOMO SAPIENS (Человек Разумный), а получена с помощью организма E.coli.
ДНК состоит из цепи C и D, представляющте собой следующие последовательности:

 
 цепь С [1001] 5' - CAGTCTAGACATA  -3' [1013]
                    |||||||||||||
 цепь D [2014] 3' - AGTCAGATCTGTAT -5' [2001]

II. Функции белка, структура которого представлена в файле 1mhd.pdb

Белок, связанный с данной ДНК является активатором транскрипции. Он запускается TGF-beta (трансформирующий фоктор роста) и активином 1 типа киназного рецептора. SMAD3 рецептор-регулируемый SMAD (R-SMAD). Находится в цитоплазмев, но при связывание с SMAD4 мигрирует в ядро.

III. Исследование структуры ДНК

С помощью программ find_pair и analyze получила несколько файлов с данными анализа ДНК. Входной файл - dna.pdb . В файле dna.out нашла значения торсионных углов. Перенеся данные в Excel и найдя средние значения для каждого нуклеотида, нашла самый "кривой", т.е. с самым дальним значением относительно среднего, рассчитанного для B-ДНК. Это нуклеотид 6А из второй цепи (D-цепь) ДНК. Все значения можно посмотреть в файле torsion.xls Так же, если сравнить средние значения торсионных углов данной ДНК и полученные значения для B-ДНК, можно заметить что они близки, а значит данная ДНК В-формы.

IV.Исследование природы ДНК-белковых контактов

1. С помощью RasMol-а выделила три множества:
- множество атомов кислорода рибозы - o_rib
- множество атомов кислорода в остатке фосфорной кислоты - o_ph
- множество атомов азота в азотистых основаниях - osnov Написала скрипт с этими множествами представляющий из себя следующую последовательность изображений: изображение всей структуры, только ДНК в проволочной модели, той же модели, но с выделенными шариками атомов заданных 3х множеств.
Скрипт - sets.def . 2. ДНК-белковые контакты в заданной структуре.
Для определения контактов считала полярными атомы кислорода и азота, а неполярными - атомы углерода, фосфора и серы. А полярным контактом считала ситуацию, в которой расстояние между полярным атомом белка и полярным атомом ДНК меньше 3.5A. Аналогично, неполярным контактом считала пару неполярных атомов на расстоянии меньше 4.5A

Контакты атомов белка с	Полярные	Неполярные	Всего
остатками 2'-дезоксирибозы	1	9	10
остатками фосфорной кислоты	9	2	11
остатками азотистых оснований со стороны большой бороздки	8	6	14
остатками азотистых оснований со стороны малой бороздки	0	0	0

Видно, что количество поярных и неполярных взаимодействий примерно равно. Из последних двух строчек видно. что ДНК контактирует с белком через большую бороздку, это можно объяснить тем, что белок просто не влезает в малую бороздку.

V. Получение популярной схемы ДНК-белковых контактов с помощью nucplot

С помощью программы nucplot получила несколько файлов с описанием полярных и неполярных взаимодействий и файл nucplot.ps , который конвертировала с помощью программы GSview в следующее изображение: