Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.fbb.msu.ru/FBB/year_06/term1/Pr_8/help8.doc Дата изменения: Mon Oct 30 12:34:05 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 18:09:30 2012 Кодировка: koi8-r

Немного теории

Вторичная структура белка - это упорядоченные расположения атомов основной
цепи полипептида, безотносительно к типам боковых цепей (групп) и их
конформациям.

Если упорядоченность такова, что углы одинаковы у всех остатков, то
говорят о регулярной вторичной структуре. Регулярными вторичными
структурами являются спирали и (- структуры.
Пример нерегулярной вторичной структуры - (-поворот ((-изгиб, реверсивный
поворот).

Любую регулярную структуру можно представить в виде линейной группы, т.е.
спирали. Спираль
можно описать с помощью следующих параметров:
d - смещение вдоль оси, в расчете на 1 элемент (атом С(),
r - расстояние от С(-атома до оси,
n - число элементов на один виток спирали, хиральность (направление
закрутки)
определяется знаком , «+» - правозакрученные структуры, «-» -
левозакрученные.

/Г.Шульц, Р.Ширмер «Принципы структурной организации белков»/

[pic]

==============================================

Для поддержания регулярной вторичной структуры важны водородные связи в
основной цепи белка. Такие связи образуются между атомом водорода амидной
группы и атомом кислорода карбонильной группы разных пептидных звеньев.


Водородные связи записывают так
Н(i,j),
где
? - номер остатка, карбонильный кислород которого является
акцептором водорода,
j - номер остатка, амидная
группа которого является донором водорода.


Подсказки к практикуму 8

При выполнении всех заданий удобно сначала определить множество тех атомов,
координаты которых понадобятся при исследовании:
define help_set *:A.N, *:A.CA, *:A.C, *:A.CB, *:A.O
Попробуйте получить изображение этих атомов у аминокислотных остатков
выбранного фрагмента:
restrict ?-? and help_set
Попробуйте изменить команду так, чтобы не были отображены атомы С(. Имейте
в виду, что в операциях над множествами атомов допустимы скобки

При создании картинок имеет смысл использовать светлый фон.

Упр.2 . Исследование альфа-спирали
Для определения значений торзионных углов ( и ( используйте команду
save phipsi <имя файла>
Полученный текстовой файл импортируйте в Excel. Можно легко
вычислить среднее
значение (и даже стандартное отклонение от среднего) с помощью
статистических функций
Excel.
. Обратите внимание на значения углов у концевых остатков.

Постройте сначала картинку, заданную в п.2.5.а.
Рассмотрите спираль с торца, повернув ее к себе N-концом. Посчитайте
среднее число аминокислотных остатков на виток (параметр n спирали).
Удобно использовать раскраску по остаткам (кнопки меню
=>). Определите, в какую сторону закручена спираль,
если в правую, то перед n поставьте «+», если в левую, - «-».
Определите пару атомов С(, находящихся друг под другом, выпишите их
номера. Поверните спираль, измерьте расстояние между выбранными
атомами (Settings=>Pick Distance, щелчок по первому атому, щелчок по
второму). Запишите ?? остатков и измеренное расстояние в протокол.
Вычислите смещение по оси на один остаток (параметр d спирали).
Имеет смысл сделать несколько измерений.
Оценить радиус так же просто нельзя, но можно оценить его «сверху»,
т.е. r < ??е.

Постройте картинку, заданную в п.2.5. b..
Удобно использовать «толстую» проволочную модель (Display=>Sticks)
Для изображения водородных связей в остове используйте 2 команды
# команда вычисляет все Н-связи в остове и сообщает их общее
количество
hbond
# команда отображает Н-связи, а Вы задаете размер пунктирной линии
hbonds 10
Визуально определите наиболее часто встречающиеся Н-связи, запишите их
в протокол в виде Н(i,j), где i - номер остатка, которому принадлежит
атом кислорода, j- номер остатка, которому принадлежит атом азота.
Если Вы заметили, как связаны i и j, можете написать обобщенный
паттерн (и дальше ничего не выписывать). *При описании дополнительных
Н-связей обратите внимание на С-конец спирали.

Постройте картинку, заданную в п.2.5.с.
Нужно, чтобы на картинке были видны связи С(-С(. Обратите внимание на
расположение
этих связей относительно оси спирали.

Упр.3-4 . Исследование бета-структур

1. Как определять торсионные углы, см. выше подсказки к п. 2.1.
2. Требования к картинке те же, что и в упр.2, п.2.5.b.
Как показать Н-связи, см. подсказки к 2.3.
3. *Как создать обобщенный паттерн Н-связей?
Пронумеруем остатки обоих бета-тяжей, начиная с их N-концов. При этом
нумерацию первого тяжа записываем в виде: i, i+1, i+2...А второго в
виде - k, k+1, k+2,...
Расположим номера остатков друг под другом в соответствие с типом бета-
структуры.
Вариант 1
Тяж 1 : i, i+1, i+2.....
Тяж2 : k, k+1, k+2,...

Вариант 2
Тяж 1 : i, i+1, i+2....
Тяж2 : .... k+2, k+1, k

Вспомним, как записывают Н-связи. Разглядываем картинки, созданные в
упр.3.2 и 4.2. и создаем паттерн.
* В протоколе попробуйте объяснить, почему паттерн Н-связей в бета-
структурах неудобно записывать так же , как паттерн для спиралей.
4. При создании картинки к п.3.4 и 4.4 покажите основную цепь белка в
ленточной модели, а
атомы С( - шариками. Нужно, чтобы на картинке были видны связи С(-
С(., очень
поучительно раскрасить разные бета-тяжи разным цветом.