Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_06/term1/Pr_4/Practice4.doc Дата изменения: Thu Sep 21 18:31:20 2006 Дата индексирования: Fri Dec 21 21:41:24 2007 Кодировка: koi8-r

Практикум ?4

Перед началом выполнения упражнений заведите директорию Practice4,
скопируйте файл AA.xls, созданный на предыдущем задании, в новую
директорию. Заведите протокол - файл Protocol.txt. В протокол запишите
дату и вносите краткую информацию о том, что сделано по каждому заданию.
Протокол должен быть понятен «постороннему» - человеку, не видевшему сами
задания.

1. Сравнение разных шкал гидрофобности
Разные методы оценки гидрофобности боковых групп приводят к разным шкалам
гидрофобности, три из числа наиболее популярных можно найти в файлах
AA_Eisenberg.txt, AA_K&D.txt, AA_Hexp.txt на диске Р.

Задание. Определить, боковые радикалы каких аминокислот описаны как
гидрофобные (или гидрофильные) во всех 3-х шкалах.

Создайте новый лист книги AA.xls и назовите ее HPhob. Скопируйте на него
3 разные шкалы гидрофобности. Каждую шкалу отсортируйте по количественной
оценке гидрофобности. В каждой из шкал выберите значение, наиболее
близкое к 0 и закрасьте ячейку серым цветом. Все ячейки с большими
числами закрасьте красным, а с меньшими, - зеленым.
Отсортируйте все 3 шкалы по названиям аминокислот. Соедините шкалы в одну
таблицу (будьте внимательны, не перепутайте строки!).
Добавьте столбец, показывающий гидрофобность/гидрофильность каждой
аминокислоты. В первой ячейке этого столбца создайте формулу, результатом
вычисления по которой будет
1, если для данной аминокислоты оценки гидрофобности во всех
трех шкалах больше нуля,
-1, если все три оценки меньше нуля,
0. в остальных случаях.
Скопируйте формулу в остальные ячейки столбца.
Подсказка: формулу удобно создавать на основе функций "IF" («Если») и
"AND" («И»). Сначала воспользуйтесь мастером функций, чтобы выяснить
синтаксис функций IF и AND (можно внести «пробные» формулы в какие-нибудь
ячейки и посмотреть, что появится в строке состояния). Затем вызовите
мастер функции IF и впишите правильные формулы в соответствующие поля.

В протокол внесите списки гидрофобных и гидрофильных аминокислот согласно
трём шкалам.

(*) Сравните полученные результаты с таблицей «Общепринятое мнение о
свойствах аминокислот». Впечатления от сравнения опишите в протоколе.

2. Сравнение относительного содержания гидрофобных аминокислотных
остатков в разных выборках белков
На листе HPhob ниже таблицы со шкалами создайте новую таблицу вида:

|Аминокислот|Среднее содержание в |«Согласованное |
|а | |мнение» 3-х шкал |
| | |гидрофобности |
| |протеоме |Бактериальных транспортерах класса | |
| |E.coli |TC.2A | |
|А |0,12 | |. |
|.. | | | |


Данные о среднем аминокислотном составе мембранных белков класса TC.2A Вы
найдете в файле AA_F.tm на диске Р.
В последнем столбце приведите полученную в упр.1 качественную оценку
гидрофобности аминокислоты («1», «-1» или «0»).
В ячейках ниже таблицы создайте формулы для вычисления отношения
количества гидрофобных к количеству гидрофильных аминокислот для обеих
выборок белков.
Подсказка: имеет смысл отсортировать таблицу по оценке гидрофобности.
В протоколе приведите результаты и опишите Ваши выводы и наблюдения.
3. Диаграмма, иллюстрирующая аминокислотный состав Вашего белка в
сравнении со средним аминокислотным составом протеома E.coli
Создайте новый лист в книге и назовите его «Comparison». На нем нужно
создать таблицу вида

|Аминокислота|Частота в (имя |Средняя |
| |белка) |частота в |
| | |протеоме |
| | |E.coli |
|А |0,045 |0,051 |
|С | | |

Добавьте к таблице справа четвертый столбец, в котором против каждой
аминокислоты будет стоять число 0,05. Что значит это число, нетрудно
догадаться. Столбец нужно озаглавить.
Выделите таблицу и вызовите мастера диаграмм. Среди типов нестандартных
диаграмм выберите смешанную диаграмму - гистограмму ("столбики") и
график, построенные на одной оси. На каждом шаге используйте возможности
мастера диаграмм для создания понятного рисунка. Диаграмма должна иметь
общее название, разумную легенду, понятные подписи осей.
В протоколе опишите самые существенные, на Ваш взгляд, отличия:
а) среднего аминокислотного состава протеома кишечной палочки от
равномерного распределения аминокислотных остатков;
б) аминокислотного состава Вашего белка от среднего.

4. (*) Средний электрический заряд боковых групп при разных значениях рН
В рабочей книге создайте лист pКа_рН. Импортируйте данные о рКа (см. файл
рКа.txt на диске Р). Удалите пустые строчки: боковые группы этих
аминокислот не могут быть заряженными. Создайте таблицу вида:
|Аминок|Русское|Заряд |pКа |Что |Значения рН |
|ислота|названи|боковой|боковой|вычисляем| |
| |е |группы |группы |? | |
| | |ХН |Х | | |2 |3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|
|R |Аргинин|+1 |0 |12,5 | [Х] | =10 в | | | | | | | | | | | |
| | | | | | ------ |степени | | | | | | | | | | | |
| | | | | |[Х-Н] |(рН-рКа) | | | | | | | | | | | |
| | | | | |Средний |=выберите| | | | | | | | | | | |
| | | | | |заряд |формулу | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |из файла | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |Help4.doc| | | | | | | | | | | |
|.. | | | | | | | | | | | | | | | | | |

Сначала определите, какой заряд, положительный или отрицательный, может
нести боковая группа данной аминокислоты (рассмотрите структурную формулу
аминокислоты) и в соответствии с этим:
а) запишите в столбец "XH" заряд протонированной формы боковой группы, а
в столбец "X"- заряд депротонированной формы;.
б) выберите одну из 2-х формул (в конце розданных Вам материалов к
занятию 4) для вычисления среднего заряда.
После этого приступайте к исследованию зависимости заряда боковых групп
от рН.
Подсказки:
1. Оператор возведения в степень - ^.
2. Подумайте, какие ссылки надо сделать абсолютными для того, чтобы
формулы стали разумными для всех остатков и всех значений pH. С
помощью копирования формул заполните таблицу.
3. Рекомендуем ограничиться 2-мя знаками после запятой, а также
воспользоваться автоподбором ширины столбца.
Договоримся считать, что при соотношении форм большем или равном 100:1
доминирует первая форма. Красным цветом залейте ячейки, соответствующие
доминированию положительно заряженной формы, синим - отрицательно
заряженной. Желтым (зелёным) цветом залейте ячейки, в которых соотношение
положительно (отрицательно) заряженной и незаряженной форм варьирует в
диапазоне от 0,01 до 100.
Рассмотрите получившуюся таблицу и определите, боковые группы каких
аминокислот могут быть отрицательно заряженными. Для каждой из таких
аминокислот запишите (в протоколе) их русские названия и диапазон
значений рН, в котором доминирует заряженная форма. Выполните то же для
случая положительного заряда.