Cwiczenie 2

Analiza i prezentacja graficzna zapisu w PDB (RasMol)

Zadanie 1. W banku PDB http://www.rcsb.org wyszukaj informacje o okreslonych krystalograficznie (nie NMR) strukturach integrazy HIV (ang. HIV integrase) (grupa 1), Cu/Zn dysmutazy ponadtlenkowej (ang. Cu Zn superoxide dismutase) (grupa 2), ludzkiej insuliny (ang. human insulin) (grupa 3), ferrytyny (ang. ferritin) (grupa4) lub karboksypeptydazy A (ang. carboxypeptidase A) (grupa 5) . Ile jest takich struktur? Wybierz jedna z nich (zaznacz ja kursorem a nastepnie uruchom komende “Retrieve data”). Jaki jest kod PDB? Jaki jest odnosnik literaturowy do pierwszej publikacji na temat tej struktury? Przeanalizuj symetrie otrzymanych przez autorow krysztalow:

• grupa przestrzenna
• parametry sieci
• klasa krystalograficzna
• klasa Lauego
• wygaszenia systematyczne
• czy obraz dyfrakcyjny pozwala na jednoznaczne wyznaczenie grupy przestrzennej?

Wspolrzedne atomow zarejestrowanych w zbiorze PDB wyrazone sa w angstremach w ukladzie ortogonalnym (kliknij na: “complete with coordinate”).

Aby przejsc od wspolrzednych ortogonalnych (X) do krystalograficznych (ulamkowych) (x), nalezy posluzyc sie danymi SCALE zakodowanymi w postaci:

SCALE1  S11       S12       S13

SCALE2       S21       S22       S23

SCALE3       S31       S32       S33

x = S11*X + S12*Y + S13*Z

y = S21*X + S22*Y + S23*Z

z = S31*X + S32*Y + S33*Z

Zadanie 2. Przeksztalc wspolrzedne ortogonalne dowolnego atomu do wspolrzednych krystalograficznych. Ktore sa wygodniejsze? W jakich sytuacjach? Dlaczego?

Zadanie 3. Oblicz odleglosc miedzy dwoma atomami w strukturze (np. odleglosc C-O w dowolnej reszcie) za pomoca podanego nizej wzoru.

Sqrt((x₁ - x₂)² + (y₁ - y₂)² + (z₁ - z₂)²)

Gdzie x₁, y₁, z₁ i x₂, y₂, z₂ to wspolrzedne dwoch atomow.

Zadanie 4. Obejrzyj analizowana czasteczke bialkowa programem Rasmol. Wystarczy wybrac taka opcje w przegladarce PDB ale my postapimy troche inaczej. Musisz zapisac wspolrzedne na dysku i otworzyc "recznie" program RasMol wpisujac po prostu rasmol. Z Menu file wybierz opcje open i wpisz nazwe zbioru, pod ktora kryje sie Twoja struktura. Wyprobuj wszystkie opcje oferowane przez menu programu Rasmol, w szczegolnosci Display.

Zadanie 5. W bazie danych PDB wyszukaj strukture majaca kod 9pap. Zapisz wspolrzedne tej struktury na dysku a nastepnie otworz ja w programie RasMol (pamietaj aby zapisac dane w katalogu, w którym pracujesz). Czasteczka, ktora widzisz to enzym proteolityczny - papaina zbudowana z dwoch domen. Pierwsza z nich skladajaca się z reszt 1-18 i 112-207 zaznacz na niebiesko wpisujac w oknie, z ktorego uruchomiony zostal program, select 1-18, 112-207 [enter], colour blue [enter] i wyswietl (display) w postaci sticks lub ball&sticks. Nastepnie druga domene (pozostale reszty select 19-111, 208-212) pokoloruj na bialo i przedstaw w podobnej postaci jak poprzednio.

Teraz Twoje zadanie polega na zidentyfikowaniu miejsca aktywnego tego anzymu a dokladniej mowiac triady katalitycznej C25-H159-N175. Wybierz zatem na poczatek cysteine 25 (select 25), pokoloruj ja na zolto i przedstaw jako spacefill. Podobnie postap z histydyna 159 i asparagina 175. Jak widzisz triada katalityczna umiejscowiona jest w kieszeni miedzy dwiema domenami papainy. Jest to zjawisko bardzo rozpowszechnione wsrod enzymow.

Inne zasoby bioinformatyczne

Ze strony www CBB (http://www.man.poznan.pl/CBB/) polacz sie z kilkoma serwerami biologii molekularnej i biokrystalografii na swiecie.

Zadanie 6. Scharakteryzuj krotko jeden z nich (gdzie sie znajduje ten serwer, co oferuje)

Polacz sie z serwerem ExPasy w Szwajcarii. Odszukaj link do testu SuissQuiz.

Zadanie 7. Sprobuj rozwiazac quiz. Ile punktow uzyskales? – Przyjemnej zabawy.

Odpowiedzi na zadane wyzej pytania umiesc w pliku odpowiedzi.2 w katalogu swojej grupy.