Задание 1

Я проводил анализ структуры тРНК в комплексе с глутамил-тРНК-синтетазой (PDB 1GTS). Сначала загрузил последовательность тРНК в FASTA-формате, затем запустил einverted со всеми стандартными параметрами (кроме minimum score threshold - 10). После чего с помощью RNAfold со стандартными параметрами получил предсказание по алгоритму Зукера. Результат представлен в таблице 1.

Таблица 1. Предсказание вторичной структуры тРНК
Участок структуры
find_pair
einverted
Алгоритм Зукера
Акцепторный стебель 2-7, 66-71 1-6, 64-69 1-6, 64-69
D-стебель 10-12, 23-25 - 9-11, 21-23
T-стебель 49-53, 61-65 - 47-51, 59-63
Антикодоновый стебель 26-33, 37-44 - 25-29, 37-41
Общее число канонических пар нуклеотидов 22 6 19

Таким образом, наихудший результат был для программы einverted, так как она показала только акцепторный стебель.

Задание 2

В этом задании у меня была структура IBP39 инициаторного связывающего домена с ДНК (PDB 1PP8). Я написал скрипт Jmol, который доступен к скачиванию.

Далее я исследовал ДНК-белковые взаимодействия в 1PP8, считая, что полярные атомы - кислород и азот между которыми контакт возможен на расстоянии меньше 3,5 ангстрем, а неполярные - фосфор, углерод и сера, для которых расстояние 4,5 ангстрем. Я применял следующий скрипт. Результаты в таблице 2.

Таблица 2. Контакты белка
Контакты белка
Полярные
Неполярные
Всего
Остатки дезоксирибозы 9 53 62
Остатки фосфорной кислоты 38 45 83
Остатки азотистых оснований со стороны большой бороздки 5 20 25
Остатки азотистых оснований со стороны малой бороздки 6 3 9

Задание 3

Далее при помощи nucplot я получил схему ДНК-белковых контактов. Итоговый файл расположен здесь.

Наиболее вероятно, что самыми важными аминокислотами для связи с ДНК являются Asn81 и Lys25. Lys79 имеет больше контактов, но связывается с остовом, а не с азотистыми основаниями.

Рис 1. контакты Lys25
Рис 2. контакты Asn81
© Руслан Нагимов, 2021