EJERCICIO 10

Suponga que se está planteando rediseñar la proteína asignada, reemplazando la fenilalanina a la que se refiere el apartado 8 por una Y (tirosina). Denominaremos a esta proteína mutante mut01 . Evalúe las distorsiones estéricas que tal cambio podría ocasionar en el entorno inmediato de la posición afectada y elabore un breve informe con las conclusiones obtenidas. Para ello calcule las coordenadas del nuevo átomo de oxígeno, e inclúyalas en el fichero PDB (¡haga una copia primero y renómbrela como mut01 !). Visualice de nuevo el entorno del residuo modificado con ayuda del  script desarrollado en el apartado 7 y grábelo como imagen GIF en una orientación equivalente. Imprima ahora la imagen e inclúyala en el cuaderno de actividades junto con una breve exposición de las conclusiones obtenidas.

La Phe y la Tyr poseen la misma estructura exceptuando la presencia de un grupo OH en el anillo aromático en el caso de la Tyr. La sustitución la haré en la primera Phe de mi proteína, que se encuentra en posición 28.

Los cálculos necesarios que se han realizado se muestran en la hoja de cálculo ‘Cálculos ejercicio 10’.

He tomado unas cuantas Tyr de mi proteína y he hecho la media de las coordenadas de sus carbonosZ y de sus grupos OH, denominando sus vectores posición Cz y OH respectivamente. Teniendo en cuenta que el vector V es el que une Cz y OH y que OH=Cz+V, el módulo de V lo calcularé a partir de esas medias obtenidas de los otros dos vectores (Ver Hoja de Cálculo).

Debido a que los anillos aromáticos son planos, la dirección y el sentido de V lo calcularé a partir del vector unitario que una el carbonoB y el carbonoZ de la Phe que voy a sustituir, ya que se encuentran en el mismo eje que V. Para el cálculo del unitario hay que dividir las coordenadas del vector (Cb-Cz) entre su módulo (Ver Hoja de Cálculo).

Una vez conocido el módulo, dirección y sentido de V, el vector OH de la nueva Tyr se hallará sumando el vector V calculado y el vector Cz de la Phe anterior.

Con todo ello, las coordenadas finales de OH en la Tyr serán (84.079, 68.581, 34.792), que es lo que añadiré a mi PDB de la proteína.

En la proteína original (Fig. 1) encontramos en el residuo 28 una Phe, compuesta por 11 átomos. En cambio, en IR42_mut01 (Fig. 2) en su lugar en esta posición encontramos una Tyr, compuesta por 12 átomos, ya que tiene un grupo OH adicional en el anillo. Por lo demás, ambas proteínas son aparentemente iguales y no parecen generar un cambio sustancial en la proteína, lo cual no es de extrañar ya que como se ha visto en la revisión bibliográfica, este residuo se encuentra muy cerca del péptido señal y probablemente no tenga una gran importancia en la función ni estructura de la proteína.

Fig. 1. Residuo 28 en la proteína original en RasMol.

Fig. 1. Residuo 28 en la proteína mutada en RasMol.