БИОФИЗИКА, 2008, том 53, вып.б, с.1149-1150
= ПИСЬМА РЕДАКТОРУ ==
УДК 577.3
ЛЕВАЯ СПИРАЛЬ ТИПА ПОЛИПРОЛИН II В ЛИНКЕРНЫХ ОБЛАСТЯХ ДНК-СВЯЗЫВАЮЩИХ БЕЛКОВ
© 2008 г. П.К. Власов, А.В. Будзко, М.А. Рубин, В.Г. Туманян, А.А. Макаров,
Н.Г. Есипова
Учреждение РАН Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, 119991,
Москва, ул. Вавилова, 32 Поступило в редакцию 04.06.08 г.
По базам данных белков и линкеров проведен поиск участков линкеров в конформации типа полипролин II в составе комплексов ДНК-белок. Найдено 73 комплекса линкер-ДНК, показано, что средняя длина участков левой спирали типа полипролин II составляет шесть остатков, причем пролин в них не является доминирующим остатком. Показано, что симметрия расположения пролина на этих участках препятствует образованию кооперативной сетки воды на амидных группах. Приведен пример специфического расположения пролина в белке аппарата подвижности.
Ключевые слова: левая спираль типа полипролин II, линкеры, ДНК-связывающие белки.
Знание доменной структуры белков - существенное в аспекте структуры и функций этих важнейших макромолекул - предполагает наряду с информацей о доменах знание о междоменных областях или о так называемых линкерах. В отличие от доменных субъединиц (компактных, структурно независимых образований в составе белковой глобулы) линкеры не характеризуются плотной упаковкой, не образуют контактов с доменами белков, но, вместе с тем, нередко являются самостоятельными структурными и функциональными единицами белка. Информация по разметке линкерных участков на белковых цепях взята из доступной через Internet базы данных: Ьир^/Муи.сэ.'vu.nl/, всего в ней содержится информация о 1280 линкерах.
Из банка данных РОБ была сделана выборка белок-нуклеиновых комплексов (1046 комплексов из них 778 с ДНК и 268 с РНК). Из числа представленных в базе данных линкеров выделили те, которые присутствуют в белках, образующих комплексы с нуклеиновыми кислотами - ДНК и РНК в выборке банка данных РББ (79 линкеров, из них 73 ДНК и 6 РНК).
Мы произвели разметку вторичной структуры для всех полученных линкеров. Отличие от ранее примененных методов разметки вторичной структуры состоит в использовании более точного разделения структур по классам, и впервые добавлен тип вторичной структуры поли-Ь-пролин-И, составляющий существенную
Фрагменты линкеров в конформации полипролин II в комплексах с ДНК, содержащие пролин
Идентификатор белка и цепи в банке PDB Номера остатков Аминокислотная последовательность
pdb1eCT_A 229-237 Ile Lys Arg Pro Val Lys Val
pdb1eCT_A 279-300 Tyr Asp Ala Asp Asn Val Gln His Arg Tyr Lys Pro Gln Ala Gln Pro Leu Arg Leu Ile
pdb1fiu_A 52-70 Ser Glu Thr Val Ser Glu Arg Leu Pro Gly Gln Thr Ser Gly Asn Ala Phe
pdb1mse_C 138-148 Asn Pro Glu Val Lys Lys Thr Ser Trp
pdb1qf6_A 529-536 Ala Gly Phe Phe Pro Thr
pdb2up1_A 88-108 Ala Val Ser Arg Glu Asp Ser Gln Arg Pro Gly Ala His Leu Thr Val Lys Lys Ile
pdb6pax_A 62-77 Ile Arg Pro Arg Ala Ile Gly Gly Ser Lys Pro Arg Val Ala
1150
ВЛАСОВ и др.
Комплекс парного домена РАХ-6 человека с ДНК. Скелетная модель, кроме пролина, атомы которого изображены объемно.
долю всех встречающихся в белках конформа-ций [1]. В существующей базе данных линкеров разметка левой спирали отсутствует.
Особый интерес представляет взаимодействие линкеров в левоспиральной конформации с ДНК и РНК. Левоспиральный линкер в основном садится в узкую бороздку, но в некоторых случаях и в широкую. Мы рассматривали все левоспиральные линкеры, предполагая, что
при каких-то условиях возможно образование комплексов белок-нуклеиновая кислота (см. таблицу). Средняя длина левоспирального линкера составляет шесть аминокислотных остатков. Аминокислотный состав: Gln, Pro, Arg, Lys, Ile.
Paнee мы предложили схему взаимодействия левой спирали типа полипролин II с малой бороздкой ДНК [2]. Это дало нам основание интерпретировать комплексы ДНК с линкерами в рамках построенной схемы. В ходе проведенного в настоящей работе поиска по банкам данных мы обнаружили 23 комплекса такого типа.
На рисунке в качестве примера приведен комплекс парного домена PAX-б человека с ДНК. Линкер в данном комплексе имеет большое количество контактов с ДНК. Poль про-лина состоит в создании участков с нарушенной кооперативной сеткой воды, а следовательно, в облегчении взаимодействия пептида с ДНК, не требующего значительной дегидратации. Аналогичный пример дегидратирующей роли пролина дает участок последовательности, содержащий семь повторов дипептида Pro Ala, в доемене SH3 - белке подвижности.
Paбoтa выполнена при финансовой поддержке Poccийcкoгo фонда фундаментальных исследований (проекты № 07-04-017б5а и № 08-04-01770а).
СПИСОК ЛИTEPATУPЫ
1. P. K. Vlasov, A. V. Vlasova, V. G. Tumanyan, and N. G. Esipova, Proteins 61, 7б3 (2005).
2. В. Г. Туманян и Н. Г. Есипова, Биофизика 41, 24б (199б).
Left-handed Helix of Polyproline II Type in Linker Regions
of DNA-binding Proteins
P.K. Vlasov, A.V. Budzko, M.A. Rubin, V.G. Tumanyan, A.A. Makarov,
and N.G. Esipova
Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, ul. Vavilova 32, Moscow, 119991 Russia
Using the databases of proteins and linkers, a search has been undertaken with the aim to find linker segments adopting the polyproline II conformation in DNA-protein complexes. Seventy three linker-DNA complexes were found. It was shown that the mean length of polyproline II segment comprises six residues, praline being not dominant. The symmetry of praline disposition in these regions prevents the formation of the cooperative water net involving amide groups. An example of specific distribution of proline in some proteins of the motility apparatus is presented.
Key words: left helix of polyproline II type, linkers, DNA-binding proteins
БИОФИЗИКА том 53 вып.б 2008
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.