Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_02/term_6/block_3/Tasks.doc Дата изменения: Fri Mar 18 10:45:13 2005 Дата индексирования: Fri Dec 21 21:40:53 2007 Кодировка: koi8-r

Задания

(по Gerard Kleywegt,
http://xray.bmc.uu.se/gerard/embo2001/modval/index.html)


1. Структура 7GPB содержит гомотетрамер. Сравните триптофаны 67 в 4х
мономерах и определите где ошибка. Внесите в протокол: PDB код, название
структуры (белка), состав комплекса, разрешение, год и идентификаторы
остатков, содержащих ошибки расшифровки.


2.(a) Верно ли, что боковая цепь треонина обладает хиральностью - т.е.
зеркальное отражение не может быть совмещено с оригиналом движением,
сохраняющим ориентацию пространства?
(b) Скачайте структуру 5RNX (лежит на диске P) . В протоколе кратко опишите
комплекс (как в п.1).
(c) В структуре 5RNX сравните хиральность боковых цепей всех треонинов (их
три в белке). Найдите о опишите в протоколе ошибку.

(d) С помощью SwissPDBviewer'а изучите электронную плотность вокруг боковых
цепей треонинов. Учитывая совокупность факторов, является ли конформация
Thr5, приведенная в структуре, единственной возможной интерпретацией
ренгеноструктурного эксперимента?

3. В структуре 1DLP найдите несколько (пять или более!) аминокислотных
остатков, расшифровке которых доверять нельзя категорически! Начните с
Asn136A, Arg167C, Asp168C, разберитесь в чем дело и найдите другие ошибки.
Как оцените качество структуры?

4. Опишите в протоколе параметры, характеризующие структуру 1CBS в целом.
Попробуйте найти самые слабые места в модели! (см. лит-ру в директории
P:\SupplementaryMaterials\.\Term6_3D_validation).
А именно, найдите следующую информацию:

Название структуры, состав комплекса, год, авторов,
разрешение, R, R_free,
наличие файла структурных факторов и число измеренных рефлексов,

число и процент остатков в недопустимых областях карты
Рамачандрана, список этих остатков,
список остатков с неблагоприятным расположением боковых цепей,
число атомов с B-фактором больше 40,
число и список остатков, боковые цепи которых находятся в
"некомфортном" окружении

число и список остатков His, Asn, Gln, подозрительных в том
отношении, что в модели боковая цепь ошибочно развернута на 180њ (почему
такая ошибка возможна?)
число и список остатков, в которых полярные атомы не образуют
водородных связей.


Как вы оцениваете:
возможность "переоптимизации" (overfitting) модели?

общее качество модели?
Выберите два остатка и две молекулы воды, для которых в первую очередь (по
вашему мнению) требуется анализ модели на предмет возможности ошибки. Выбор
обоснуйте. Исследуйте и прокомментируйте эти остатки и молекулы воды.




Методические указания


1.Используйте любимую программу визуализации. Советую оставить в окне
только проволочные модели триптофанов по-очереди, из одной цепи, след. и
т.п. Для описания состава используйте поля HET и FORMUL в PDB файле или
банк PDBsumm http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/
Прочитайте ремарки - какую информацию можете извлечь?

2.d Скачайте файл электронной плотности для данной структуры (формат CCP4)
с помощью сервиса EDS (http://fsrv1.bmc.uu.se/eds/) (Если он не работает,
то файл будет положен в директорию).

- Откройте в SwissPDBviewer'е PDB файл

- выделите интересующие вас остатки треонинов (лучше начать с одного) и

- оставьте только его в окне - для этого дастаточно нажать Enter -
остается только выделенное.

- Проследите, что показана боковая цепь - галочка в соответствующем
столбце в строке Control Panel, относящейся к треонину.

- Убедитесь, что остов показан полностью - т.е. в меню "Display"
отменена галочка "Show CA trace only" и все остальное отмечено правильно.
- Раскраска - CPK.

- Изображение - во все окно - самая левая иконка (под File).
- Откройте карту электронной плотности. При загрузке

- укажите "Display only around selected residues" и

- уровень d_0 "подрезки" электронной плотности (в окне называется
"Contour a <число>" - два окошка, т.к. можно одновременно показать подрезку
по двум разным уровням),

- выберите цвет линий,

- советую отключить dots - мне кажется, что так лучше видно!
- Добавьте к выделенному соседние (<3 ангстрем) остатки - Select =>
Neighbours of selected aa
- Меняя уровни подрезки с помощью Preferences => Electron Density Map,
опишите качественно значения электронной плотности вокруг "ошибочного" и
одного из "правильных" треонинов.

- проверьте, что контакты с соседними ассиметрическими ячейками
отсутствуют.

В итоге опишите в протоколе отчего, по вашему мнению, могла произойти
ошибка (и могла ли?) в расшифровке "ошибочного" треонина.


3. Смотрите на остатки - как они выглядят? Соответствует ли изображение
тому, как вы представляете стереохимию остатков такого типа ( если
представляете ( )? Затем смотрите в файле в разделе ATOM что написано про
эти остатки, какие несуразности можно обнаружить (не в координатах, а в
occupancy, B-factor)


4. Найдите описание состава в самом файле - все структурные базы данных
берут информацию только отсюда! Пример таблицы, описывающей состав
комплекса:

Табл. 1 Состав комплекса NXXX.
|Полипептидные цепи |
|Остатки | |
|от - до: |Название субъединицы белка |
|цепь | |
| | |
|1-205:A |...... |
| | |
|1-205:B |.......... |
|Гетеромолекулы и гетерогруппы |
|ID |Название |Формула |Число |Комментарии |
| | | |копий | |
|MH2 |MANGANESE ION, |2(H1 MN1 O1 2+) |2 |По одному в |
| |1 HYDROXYL |или | |каждой |
| |COORDINATED |2[MN(OH)]+ | |субъединице |
| | | | |белка |
|*.MN |Ион марганца |MN |2 |По одному в |
| | | | |составе каждого|
| | | | |MH2 |
|*.O1 |Координирующий |OH- |2 |Каждый связан |
| |гидроксил | | |со своим атомом|
| | | | |марганца |
|HOH |Вода |H2O |925 | |


- разрешение, R, R_free - из PDB (http://www.rcsb.org/pdb/index.html), а
лучше из PDBsum (http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/)

- наличие файла структурных факторов и число измеренных рефлексов -
скачайте из PDB и откройте его

- число и процент остатков в недопустимых областях карты Рамачандрана -
можно скачать (в т.ч. и картинку) с сайте Procheck (удобно по ссылке из
PDBsum (http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/))

Из PDBrepor можно извлечь следующую информацию:
- число и процент остатков в недопустимых областях карты Рамачандрана,
список этих остатков,
- список остатков с неблагоприятным расположением боковых цепей,
число и список остатков, боковые цепи которых
находятся в "некомфортном" окружении

- число и список остатков His, Asn, Gln, подозрительных в том отношении,
что в модели боковая цепь ошибочно развернута на 180њ
- число и список остатков, в которых полярные атомы не образуют водородных
связей

и другую информацию о качестве структуры и ошибках; читайте внимательно!

Rasmol или SwissPDBviewer помогут анализировать предположительные ошибки
модели.

Для выделения атомов с B-фактором большим 40 в Rasmol служит команда

select temperature>=4000 (40 умножено на 100, такая причуда)

Для анализа положения определенного остатка на карте Рамачандрана в
SwissPDBviewer'е служит окно Ramachandran Plot - показывается положение
всех выделенных остатков.

Для анализа возможной ошибки в интерпретации данных постройте
"экспериментальную" электронную плотность вокруг подозрительных остатков.
Для этого скачайте файл с электронной плотностью в формате CCP4 на сайте
EDS (http://fsrv1.bmc.uu.se/eds/) (кнопка maps) и для визуализации
воспользуйтесь SwissPDBviewer'ом (см. указания к п.2)

- проверьте, что контакты с соседними ассиметрическими ячейками отсутствуют
- см. что написано в базе данных PQS (удобно перейти по ссылке с PDBsum
http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/pdbsum/)