Сравнительный анализ пространственных структур белков 2. Разнообразие формы белков (начало)

Пример 1: Белки, не имеющие постоянной формы Протимозин альфа

Фибриллярные белки Coiled coil (миозин, альфа-кератин) Тройная спираль (коллаген) Бета-спираль (паутина)

Пример 2a: Миозин – фибриллярный белок Схема из книги C.Branden, J.Tooze Introduction to protein structure

Пример 2b: Тропомиозин из сердечной мышцы кролика (это не миозин, но тоже двойная спирализованная спираль - coiled coil) PDB 2TMA. РСА, разрешение 15 ангстрем Две параллельные альфа-спирали

Упражнение: примерно какой длины последовательность спирализованного хвоста миозина?

2c: Как coiled coil проявляется в последовательности? Например, лейциновой молнией Белок SCP1 из синаптонемного комплекса – тоже coiled coil

2d: Как лейциновая молния (Leucine zipper) проявляется в структуре? Показаны каждый 7й остаток цепей A и B; Leu - зеленые (A) и темнозеленые (B) Лейциновая молния PDB код 1ci6

Пример 2e: использование лейциновых молнии в транскрипционных факторах для узнавания участков ДНК с определенной последовательностью (специфическое узнавание ДНК )

Большая бороздка Малая бороздка Большая бороздка Сахарофосфатный остов прямой цепи Сахарофосфатный остов обратной цепи Вот что нужно узнавать!

Вот как расположены доменылейциновая молния при связывании ДНК 1NWQ: транскрипционный фактор CCAAT/enhancer-binding protein (C/EBPs) крысы

Белки colied coil 1M1J: native chicken fibrinogen три параллельных спирали. 2.7Å 1QU7: E.coli cytoplasmic domain of a serine chemotaxis receptor.2.6Å Четыре антипараллельных спирали

Пример 3: тропоколлаген – тройная спираль 1BKV: синтетический коллагеноподобный белок с природной последовательностью PRO-HYP- GLY-PRO-HYP- GLY-PRO-HYP- GLY-ILE-THR- GLY-ALA-ARG- GLY-LEU-ALA- GLY-PRO-HYP- GLY-PRO-HYP- GLY-PRO-HYP- GLY-PRO-HYP- ========= G-X-X

Три цепи тройной спирали одинаковы, регулярны, параллельны и близки к бета- тяжам

Тройная спираль удерживается водородными связями остовных атомов Цепь A Цепь C Цепь B i-я тройка (i+1)-я i-я тройка: Gly-Pro-Hyp (i+1)-я: Gly-Pro-Hyp

i+2: G.N P.O i+1: G.N P.O i: G.N P.O i+2: G.N P.O Схема водородных связей в тройной спирали. Полярные атомы Gly.O и Hyp.O не образуют водо- родных связей

ПРАВИЛО: Цепь A Цепь C Цепь B Gly.N из (i+1)-й тройки цепи образует водородную связь с Pro.O из i-й тройки следующей по стрелке цепи

Еще одна схема тех же связей

Модель коллагена (5 цепей тропоколлагена) Соседние тропоколлагены связаны водородными связями гидроксильных групп гидроксипролина с остовными кислородами

Пример 4. Фиброин паутины - бета-спираль

Миоглобин свиньи в комплексе с гемом, O2

Токарный станок – это фермент, катализирующий реакцию превращения заготовки в деталь, имеющую цилиндрическую, коническую или любую форму тела вращения 3 м 3 см