Page 134 - Perdih, Andrej, Katja Lakota, Alja Prah. 2020. Strukture bioloških molekul. Univerzitetni učbenik z recenzijo in navodila za vaje. Koper: Založba Univerze na Primorskem.
P. 134
andrej perdih, katja lakota, alja prah
Elektronska gostota je merilo za verjetnost nahajanja elektrona na določeni lokaciji. V
proteinski kristalografiji so mape elektronske gostote povprečje molekul v kristalu, ki
kristalografom omogoča izgradnjo modela proteina. Kot smo omenili v Poglavju II, moramo
poznati tako amplitude kot tudi faze izmerjenih odbojev, da lahko izračunamo mapo
elektronske gostote, ki jo je mogoče interpretirati. Med difrakcijskim eksperimentom ne
moremo direktno določiti faze – to imenujemo tudi fazni problem. Fazo lahko posredno
dobimo na več načinov, kot so molekulske zamenjave in obogatenje proteinskega kristala s
težkimi atomi. Rešen 3D model strukture proteina kristalografi nadalje izboljšujejo in ga nato
deponirajo v spletne podatkovne baze struktur. Nekateri avtorji deponirajo tudi datoteke map
elektronske gostote ali strukturnih faktorjev, ki jih lahko uporabimo za izračun map elektronske
gostote.
Spletna podatkovna zbirka struktur PDB je primarni vir atomističnih 3D modelov. Zdaj je
povezana tudi s spletno podatkovno bazo »Electron Density Server« (EDS), v primeru ko so
poleg struktur dostopne tudi mape. EDS omogoča dostop do map elektronskih gostot in
statističnih podatkov v zvezi s prileganjem kristalnih struktur in njihovih map.
V tej vaji bomo v programu PyMOL prikazali vizualizacijo 3D mape elektronske gostote na
primeru proteina MurD (PDB koda 2JFF), ki ga bomo uporabili tudi kot modelni sistem pri nalogi
molekulskega sidranja pri Vaji 6.
1. NAMESTITEV PROGRAMA IN PRENOS USTREZNIH STRUKTUR
Na spletnem naslovu https://pymol.org/edu/?q=educational/ se registriramo in naložimo
prosto dostopno verzijo programa PyMOL. Nato v spletnem brskalniku v iskalnik vpišemo
Protein Brookhaven Databank (https://www.rcsb.org/) in v iskalno polje vnesemo 2JFF.
Prenesemo strukturo proteina kot *.pdb datoteko in si jo shranimo na računalnik, enako kot v
navodilih za molekulsko sidranje (Vaja 6). Zaradi večje preglednosti v nadaljevanju preneseno
datoteko 2jff.pdb preimenujemo v velike tiskane črke 2JFF.pdb. Nadalje na naslovu Protein
Data Bank in Europe (https://www.ebi.ac.uk/pdbe/) v iskalno polje vpišemo 2JFF in kliknemo
na Download Files pri prvem zadetku.
134
Elektronska gostota je merilo za verjetnost nahajanja elektrona na določeni lokaciji. V
proteinski kristalografiji so mape elektronske gostote povprečje molekul v kristalu, ki
kristalografom omogoča izgradnjo modela proteina. Kot smo omenili v Poglavju II, moramo
poznati tako amplitude kot tudi faze izmerjenih odbojev, da lahko izračunamo mapo
elektronske gostote, ki jo je mogoče interpretirati. Med difrakcijskim eksperimentom ne
moremo direktno določiti faze – to imenujemo tudi fazni problem. Fazo lahko posredno
dobimo na več načinov, kot so molekulske zamenjave in obogatenje proteinskega kristala s
težkimi atomi. Rešen 3D model strukture proteina kristalografi nadalje izboljšujejo in ga nato
deponirajo v spletne podatkovne baze struktur. Nekateri avtorji deponirajo tudi datoteke map
elektronske gostote ali strukturnih faktorjev, ki jih lahko uporabimo za izračun map elektronske
gostote.
Spletna podatkovna zbirka struktur PDB je primarni vir atomističnih 3D modelov. Zdaj je
povezana tudi s spletno podatkovno bazo »Electron Density Server« (EDS), v primeru ko so
poleg struktur dostopne tudi mape. EDS omogoča dostop do map elektronskih gostot in
statističnih podatkov v zvezi s prileganjem kristalnih struktur in njihovih map.
V tej vaji bomo v programu PyMOL prikazali vizualizacijo 3D mape elektronske gostote na
primeru proteina MurD (PDB koda 2JFF), ki ga bomo uporabili tudi kot modelni sistem pri nalogi
molekulskega sidranja pri Vaji 6.
1. NAMESTITEV PROGRAMA IN PRENOS USTREZNIH STRUKTUR
Na spletnem naslovu https://pymol.org/edu/?q=educational/ se registriramo in naložimo
prosto dostopno verzijo programa PyMOL. Nato v spletnem brskalniku v iskalnik vpišemo
Protein Brookhaven Databank (https://www.rcsb.org/) in v iskalno polje vnesemo 2JFF.
Prenesemo strukturo proteina kot *.pdb datoteko in si jo shranimo na računalnik, enako kot v
navodilih za molekulsko sidranje (Vaja 6). Zaradi večje preglednosti v nadaljevanju preneseno
datoteko 2jff.pdb preimenujemo v velike tiskane črke 2JFF.pdb. Nadalje na naslovu Protein
Data Bank in Europe (https://www.ebi.ac.uk/pdbe/) v iskalno polje vpišemo 2JFF in kliknemo
na Download Files pri prvem zadetku.
134
