Zad 1:

26-28/03/2012
INFORMATYKA – laboratorium / semestr letni 2011/12 / warsztat 1
Wczytaj plik 3fb8_banhC.pqr zawierający strukturę kanału potasowego KcsA, dołączony do listy
nr 2. Tym razem analizę cząsteczki zaczniemy od tzw. śladu C-alfa. Węgle C-alfa definiują przebieg
łańcucha głównego białka. Aby uzyskać ślad C-alfa: 1) wykorzystaj funkcję porównującą teksty do
utworzenia indeksów logicznych, które zawierają wartość 'true' na pozycjach, gdzie at (zwrócone
przez czytajPQR) jest równe 'CA'; 2) użyj funkcji plot3 do wykonania rysunku.
Uwaga! Białko składa się z 4 prawie identycznych łańcuchów. W pliku PQR są one umieszczone
jeden za drugim, przez co na utworzonym przez Ciebie wykresie mogły pojawić się połączenia
pomiędzy poszczególnymi łańcuchami, które w rzeczywistości nie występują. Trzeba się tego pozbyć!
Jak? Rysując osobną linię śladu dla każdego łańcucha. Do znalezienia pozycji początku nowego
łańcucha wykorzystaj fakt, że numeracja aminokwasów zaczyna się od nowa w każdym kolejnym
łańcuchu. Pomocne może okazać się złożenie funkcji diff i find, prostsze niż w zadaniu nr 4 z listy
3:-) Teraz możesz utworzyć 4 wektory indeksów logicznych, które zawierają wartość 'true' na
pozycjach odpowiadających danemu łańcuchowi białka.
Gotowe? Zapewne zauważyłaś/eś już przewężenie w środku kanału. To filtr selektywności. Zajmiemy
się nim szczegółowo, żeby zbadać źródło selektywności kanału. Warto sprawdzić, które aminokwasy
tworzą filtr. Proponuję podpisać wszystkie węgle C-alfa numerami aminokwasów (zmienna nr_at)
używając funkcji text.
Skoro wiemy już, które aminokwasy należą do filtra, utwórzmy... wektor ich indeksów logicznych.
Narysujemy je zaraz szczegółowo, wcześniej jednak pozbądźmy się wodorów, które mogłyby
zaciemnić obraz. Możesz zrobić to analogicznie do sposobu w jaki zaznaczaliśmy węgle CA, wiedząc,
że atomowy wodoru oznaczane są literałami zaczynającymi się na literę 'H', np. 'H', 'HA', 'HG21' itp.
Jeśli pracując nad listą 2 nie pobrałaś/eś funkcji scatter3sph, zrób to teraz. Użyj jej do narysowania
atomów filtra selektywności, które nie są wodorami. Ustaw rozmiar kulek zależny od promienia
atomu.
Teraz będziemy chcieli pokolorować atomy wg ładunku elektrycznego. Zrobimy to mapując ładunek
elektryczny na przestrzeń kolorów RGB. Umówmy się, że ładunek ujemny będziemy oznaczali
kolorem czerwonym, a dodatni niebieskim. Wartości kanałów muszą zawierać się zakresie [0, 1].
Kanału zielonego nie użyjemy, będzie 0. A co z pozostałymi? Najpierw sprawdźmy jaki jest zakres
zmienności ładunku wg danych z pliku PQR? Mamy ułatwioną robotę, bo jest to od -1 do 1. Sprawa
nie wydaje się trudna, więc ruszamy do dzieła:-)
Powoli zbliżamy się do celu. Jaki kolor dominuje wewnątrz pora? Można było się tego spodziewać?
Sprawdźmy, który rodzaj atomu odpowiada za taki ładunek? Jaką hipotezę odnośnie przepływu jonów
potasowych i selektywności kanału KcsA możemy postawić?
Powodzenia!
Witold Dyrka
•
•
Interesuje Cię bioinformatyka, biologia obliczeniowa oraz analiza białek in silico?
Chcesz prowadzić ważne z medycznego punktu widzenia badania in vitro?
Zapraszamy do Koła Naukowego Bionanopor !!
◦ kontakt: Monika Rybicka – prezes (IB, V rok), Paweł Woźniak – wiceprezes (IB, IV rok)
◦ mail: [email protected]
◦ spotkania: czwartek, godz. 9-11, s. 115A/D-1