36. Классы молекул избирательно приб-лижающихся к распределению дта-57
36.1. Тройки аминокилотных остатков
В БЕЛКОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ 36.1.1 ПОДСЧЕТ ЧИСЛА АТОМОВ В ГРУППАХ
ИЗ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ
В ПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ
Общая
формула (кроме пролина) аминокислотных
остатков в пеп-тидной цепи дана на
Рис.62. Радикалы R
аминокислот разные, а общая часть
содержит 6 атомов: 2 водорода, 2 углерода,
азот, кислород. Рис.
62
Общее число нейтронов и протонов в ядрах этой части - -56 и их разбиение (атомов)дано нами в п.36.2(292с.). Основных аминокислот 20 и их радикалы даны ниже (Рис.63.). Пролин дан целиком.
Сначала мы подсчитаем число атомов в аминокис-лотных остатках в пептидных цепях для каждой ами-нокислоты, затем подсчитаем число сочетаний по три остатка, дающих в сумме число атомов от 52 до 57, и, наконец, общее число сочетаний троек, остатков, упорядоченных по составу атомов.
Последнее необходимо, чтобы определить, выделены ли по частоте встречаемости избранные тройки среди реальных пептидных последовательностей. Последняя часть нашей работы - принципы разбиения атомов из-бранных, упорядоченных по размеру, троек аминокис-лот на группы 0-1, 0-4, 36 и 16 согласно нашему ДТА-57 (.п.36.2.1.с.294).
Рис.63. Радикалы 20 основных аминокислот*)
|
|
|
|
Лизин, Лиз Lis, K |
Аргинин, Арг Apr, R |
Гистидин, Гис His, H |
Аспаргиновая к-та, Асп, Asp,D |
|
|
|
|
Глутаминовая к-та,, Гли, Glu, E |
Глицин,, Глу,Gly, G |
Аспаргин, Асп, Asn, N |
Глутамин, Гис, Gln, Q |
|
|
|
|
Цистен, Цин, Cys, C |
Серин, Сер, Ser, S |
Треонин, Тре, Thr, T |
Тирозин,Тир, Tyr, Y |
|
|
|
|
Аланин, Ала, Ala, A |
Валин, Вал, Val, V |
Лейцин, Лей, Leu, L |
Изолейцин, Иле,Ileu, Ile, I |
|
|
|
|
Фенилаланин, Фен, Phe, F |
Триптофан, Три, Trp, W |
Пролин, Про, Pro, P |
Метионин, Мет, Met, M |
|
|
|
|
*) Атомы, участвующие в группах b1 и b4 при положениях №1 и №2 в упорядоченной тройке аминокислот; обозначены серым квадратом, а серыми кружками - участвующие в их образовании в положении №3 (см.п.36.2.1., с.294).
По данным Рис.63. составляем таблицу (Табл. 33.) численностей атомов, содержащихся в этих аминокислотных остатках.
Таблица 33.Численности атомов, содержащихся в
аминокислотных остатках (АК).
n ат. |
26 |
24 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
12 |
11 |
10 |
7 |
АК |
W |
R |
K |
Y |
F |
I, L |
H |
Q, M |
V |
E |
T, P, N |
D |
C, S |
A |
G |
По совокупному числу атомов в диапазон 52-57 попадают сочетания аминокислот по три штуки указанные в Табл. 34.
Таким образом имеем, 343 разных сочетаний упоря-доченных по размеру (n1>n2>n3) аминокислотных остатков в диапазоне ∑ от 52 до 57 (∑=n1+n2+n3). Подсчитаем теперь число всех возможных упорядо-ченных также троек аминокислот, не ограничивая диапазон суммы всех их атомов.
В таблице.35 в каждой ячейке указано число возможных сочетаний аминокислотных остатков в тройке, при условии известных первых двух. До черты указано общее количество сочетаний, после черты - число сочетаний попадающих по сумме численностей атомов в диапазон [52-57].
Общая сумма сочетаний равна 1650, а попадающих в избранный диапазон-343. Итого, их отношение 343/1650=0,20(78). Если в реальных белковых последовательностях это отношение избранных сочетаний по отношению к общему числу будет больше, это будет означать существование сдвига в сторону таких сочетаний. При произвольно выбранных белках мы этого не обнаружили. Будет ли в некоторых?
Убедиться в существовании такого отбора можно и иначе. Предположим, что встречаемость разных ами-нокислотных остатков равновероятна. Тогда средний вес на один остаток будет равен: (26+24+22+21+20+ 19*2+18+17*2+16+15+14*3+12+11+10+7)/20=15,8.
В то же время, средний вес в тройке аминокислот-ных остатков с общим весом от 52 до 57 колеблется от 17,(3) до 19. Поэтому, если средний вес аминокислот-ных остатков в последовательности будет тяготеть от 15,6 ат. ед. в сторону 17,3-19 ат. ед., то это будет озна-чать давление отбора в сторону избранных сочетаний с нужным нам весом. Поиск соответствия среднего веса аминокислотных остатков с давлением в сторону избранных троек проводится нами по мере разбора некоторых белковых последовательностей. (гомео-боксов, цитохромов, гемоглобинов, ферредоксинов).
Табл. 34. Перебор и подсчет троек аминокислот, общая численность атомов которых попадает в диапазон 52-57.
-
№1
n1,n2,n3
∑
АК, №№1-3
№2
1
26,24,7
57
WRG
1
2
26,22,7
55
WKG
2
3
26,21,7
54
WYG
3
4
26,21,10
57
WYA
4
5
26,20,7
53
WFG
5
6
26,20,10
56
WFA
6
7
26,20,11
57
WF(CS)
7,8
8
26,19,7
52
W(IL)G
9,10
9
26,19,10
55
W(IL)A
11,12
10
26,19,11
56
W(IL)(CS)
13-16
11
26,19,12
57
W(IL)D
17,18
12
26,18,10
54
WHA
19
13
26,18,11
55
WH(CS)
20,21
Таблица 34, продолжение.
-
№1
n1,n2,n3
∑
АК1-3
№2
14
26,18,12
56
WHD
22
15
26,17,10
53
W(QM)A
23,24
16
26,17,11
54
W(QM)(CS)
25-28
17
26,17,12
55
W(QM)D
29,30
18
26,17,14
57
W(QM)(TPN)
31-36
19
26,16,10
52
WVA
37
20
26,16,11
53
WV(CS)
38,39
21
26,16,12
54
WVD
40
22
26,16,14
56
WV(TPN)
41-43
23
26,16,15
57
WVF
44
24
26,15,11
52
WE(CS)
45,46
25
26,15,12
53
WED
47
26
26,15,14
55
WE(TPN)
48-50
27
26,15,15
56
WEE
51
28
26,14,12
52
W(TPN)D
52-54
29
26,14,14
54
W(TPN)(TPN)
55-63
30
24,24,7
55
RRG
64
31
24,22,7
53
RKG
65
32
24,22,10
57
RKA
66
33
24,21,7
52
RYG
67
34
24,21,10
56
RYA
68
35
24,21,11
57
RY(CS)
69-70
36
24,20,10
55
RFA
71
37
24,20,11
56
RF(CS)
72-73
38
24,20,12
57
RFD
74
39
24,19,10
54
R(IL)A
75-76
40
24,19,11
55
R(IL)(CS)
77-80
41
24,19,12
56
R(IL)D
81-82
42
24,18,10
53
RHA
83
43
24,18,11
54
RH(CS)
84,85
44
24,18,12
55
RHD
86
Таблица 34, продолжение.
-
№1
n1,n2,n3
∑
АК, №№1-3
№2
45
24,18,14
57
RH(TPN)
87-89
46
24,17,10
52
R(QM)A
90,91
47
24,17,11
53
R(QM)
92-95
48
24,17,12
54
R(QM)
96-97
49
24,17,14
56
R(QM)
98,103
50
24,17,15
57
R(QM)
104,105
51
24,16,11
52
RV(CS)
106,107
52
24,16,12
53
RVD
108
53
24,16,14
55
RV(TPN)
109-111
54
24,16,15
56
RVE
112
55
24,16,16
57
RVV
113
56
22,22,10
54
KKA
114
57
22,22,11
55
KK(CS)
115,116
58
22,22,12
56
KKD
117
59
22,21,10
53
KYA
118
60
22,21,11
54
KY(CS)
119,120
61
22,21,12
55
KYD
122
62
22,21,14
57
KY(TPN)
123-124
63
22,20,10
52
KFA
125
64
22,20,11
53
KF(CS)
126,127
65
22,20,12
54
KFD
128
66
22,20,14
56
KF(TPN)
129-131
67
22,20,15
57
KFE
132
68
22,19,11
52
K(IL)(CS)
133-136
69
22,19,12
53
K(IL)D
137,138
70
22,19,14
55
K(IL)(TPN)
139-144
71
22,19,15
56
K(IL)E
145-146
72
22,19,16
57
K(IL)V
147-148
73
22,18,12
52
KHD
149
74
22,18,14
54
KH(TPN)
150-152
75
22,18,15
55
KHE
153
Таблица 34, продолжение.
-
№1
n1,n2,n3
∑
АК, №№1-3
№2
76
22,18,16
56
KHV
154
77
22,18,17
57
KH(QM)
155,156
78
22,17,14
53
K(QM)(TPN)
157-162
79
22,17,15
54
K(QM)E
163,164
80
22,17,16
55
K(QM)V
165,166
81
22,17,17
56
K(QM)(QM)
167-170
82
22,16,14
52
KV(TPN)0
171-173
83
22,16,15
53
KVE
174
84
22,16,16
54
KVV
175
85
22,15,15
53
KEE
176
86
21,21,10
52
YYA
177
87
21,21,11
53
YY(CS)
178,179
88
21,21,12
54
YYD
180
89
21,21,14
56
YY(TPN)
181-183
90
21,21,15
57
YYE
184
91
21,20,11
52
YF(CS)
185,186
92
21,20,12
53
YFD
187
93
21,20,14
55
YF(TPN)
188-190
94
21,20,15
56
YFE
192
95
21,20,16
57
YFV
193
96
21,19,12
52
Y(IL)D
197,194
97
21,19,14
54
Y(IL)(TPN)
195-200
98
21,19,15
55
Y(IL)E
201,202
99
21,19,16
56
Y(IL)V
203,204
100
21,19,17
57
Y(IL)(QM)
205-208
101
21,16,14
53
YH(TPN)
209-211
102
21,18,15
54
YHE
212
103
21,18,16
55
YHV
213
104
21,18,17
56
YH(QM)
214,215
105
21,18,18
57
YHH
216
106
21,17,14
52
Y(QM)(TPN)
217-222
Таблица 34, продолжение.
№1 |
n1,n2,n3 |
∑ |
АК, №№1-3 |
№2 |
107 |
21,17,15 |
53 |
Y(QM)E |
223,224 |
108 |
21,17,16 |
54 |
Y(QM)V |
225,226 |
109 |
21,17,17 |
55 |
Y(QM)(QM) |
227-230 |
110 |
21,16,15 |
52 |
YVE |
231 |
111 |
21,16,16 |
53 |
YVV |
232 |
112 |
20,20,12 |
52 |
FFD |
233 |
113 |
20,20,14 |
54 |
FF(TPN) |
234-236 |
114 |
20,20,15 |
55 |
FFE |
237 |
115 |
20,20,16 |
56 |
FFV |
239 |
116 |
20,20,17 |
57 |
FF(QM) |
239,240 |
117 |
20,19,14 |
53 |
F(IL)(TPN) |
241-246 |
118 |
20,19,15 |
54 |
F(IL)E |
247,248 |
119 |
20,19,16 |
55 |
F(IL)V |
249,250 |
120 |
20,19,17 |
56 |
F(IL)(QM) |
251-254 |
121 |
20,18,18 |
57 |
F(IL)H |
255,256 |
122 |
20,18,14 |
52 |
FH(TPN) |
257-259 |
123 |
20,18,15 |
53 |
FHE |
260 |
124 |
20,18,16 |
54 |
FHV |
261 |
125 |
20,18,17 |
55 |
FH(QM) |
262,263 |
126 |
20,18,18 |
56 |
FHH |
264 |
127 |
20,17,15 |
52 |
F(QM)E |
265,266 |
128 |
20,17,16 |
53 |
F(QM)V |
267,268 |
129 |
20,17,17 |
54 |
F(QM)(QM) |
279-272 |
130 |
20,16,16 |
52 |
FVV |
273 |
131 |
19,19,14 |
52 |
(IL)(IL)(TPN) |
274-285 |
132 |
19,19,15 |
53 |
(IL)(IL)E |
286-289 |
133 |
19,19,16 |
54 |
(IL)(IL)V |
290-293 |
134 |
19,19,17 |
55 |
(IL)(IL)(QM) |
294-301 |
135 |
19,19,18 |
56 |
(IL)(IL)H |
302-305 |
136 |
19,19,19 |
57 |
(IL)(IL)(IL) |
306-313 |
137 |
19,18,15 |
52 |
(IL)HE |
314,315 |
Таблица 34, продолжение.
№1 |
n1,n2,n3 |
∑ |
АК, №№1-3 |
№2 |
138 |
19,18,16 |
53 |
(IL)HV |
316,317 |
139 |
19,18,17 |
54 |
(IL)H(QM) |
318-321 |
140 |
19,18,18 |
55 |
(IL)HH |
322,323 |
141 |
19,17,16 |
52 |
(IL)(QM)V |
324-327 |
142 |
19,17,17 |
53 |
(IL)(QM)(QM) |
328-335 |
143 |
18,18,16 |
52 |
HHV |
336 |
144 |
18,18,17 |
53 |
HH(QM) |
337,338 |
145 |
18,18,18 |
54 |
HHH |
339 |
146 |
18,17,17 |
52 |
H(QM)(QM) |
340-343 |
Таблица 35 Подсчет общего числа упорядоченных по числу атомов в АК тройках аминокислотных остатков.
|
1-й аминокислотный остаток |
|||||||||
2-й |
W |
R |
K |
Y |
F |
I |
L |
H |
Q |
M |
W |
20/0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
19/1 |
19/1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
18/1 |
18/2 |
18/4 |
|
|
|
|
|
|
|
Y |
17/2 |
17/4 |
17/7 |
17/8 |
|
|
|
|
|
|
F |
16/4 |
16/4 |
16/8 |
16/8 |
16/8 |
|
|
|
|
|
I |
15/5 |
15/4 |
15/8 |
15/8 |
15/8 |
15/10 |
15/10 |
|
|
|
L |
15/5 |
15/4 |
15/8 |
15/8 |
15/8 |
15/10 |
15/10 |
|
|
|
H |
13/4 |
13/7 |
13/8 |
13/8 |
13/8 |
13/8 |
13/5 |
13/4 |
|
|
Q |
12/7 |
12/8 |
12/7 |
12/7 |
12/4 |
12/3 |
12/3 |
12/2 |
12/0 |
12/0 |
M |
12/7 |
12/8 |
12/7 |
12/7 |
12/4 |
12/3 |
12/3 |
12/2 |
12/0 |
12/0 |
V |
10/8 |
10/8 |
10/5 |
10/2 |
10/2 |
10/0 |
10/0 |
10/0 |
10/0 |
10/0 |
E |
9/7 |
9/0 |
9/1 |
9/0 |
9/0 |
9/0 |
9/0 |
9/0 |
9/0 |
9/0 |
T |
8/4 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/8 |
8/0 |
8/0 |
P |
8/4 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/8 |
8/0 |
8/0 |
N |
8/4 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/8 |
8/0 |
8/0 |
D |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
C |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
Таблица 35, продолжение.
S |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
||||||||||||
A |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
||||||||||||
G |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
||||||||||||
|
|
1-й аминокислотный остаток |
|
|||||||||||||||||||
|
2-й |
V |
E |
T |
P |
N |
D |
C |
S |
A |
C |
|
||||||||||
|
--- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
V |
10/0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
E |
9/0 |
9/0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
T |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
P |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
N |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
8/0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
D |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
5/0 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
C |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
|
|
|
||||||||||
|
S |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
4/0 |
|
|
|
||||||||||
|
A |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
2/0 |
|
|
||||||||||
|
G |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
1/0 |
|
||||||||||
Мы также могли бы попробовать вывести различия в встречаемости разных аминокислот, исходя из того, что они тяготеют к избранным тройкам, но это нас слишком увлечет. Можно было бы также разобрать, как эти предполагаемые частоты соотнесутся с круговой диаграммой п.34.2. Но сейчас нас более занимает поведение атомов в этих избранных сочетаниях аминокислотных остатков и как они разбиваются на группы b1, b4, b36, b16 нашего ДТА-57. Поиск соответствия среднего веса аминокислотных остатков с «давлением» в сторону избранных троек проводится нами по мере разбора некоторых белковых последовательностей.