As letras ASHLC correspondem a Actions, Show, Hide, Label e Color, respectivamente.

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1 Tutorial Visualização Gráfica com Pymol Profa. Rafaela Salgado Ferreira Departamento de Bioquímica e Imunologia - Universidade Federal de Minas Gerais Objetivos do tutorial: Preparação de uma figura, análise de interações proteína ligante, alinhamento e comparação de estruturas Wiki do Pymol: Tela inicial do programa Pymol: LINHA DE COMANDO PAINEL DE COMANDOS Menus do painel de comandos: As letras ASHLC correspondem a Actions, Show, Hide, Label e Color, respectivamente. Comandos básicos: Para arrastar clique com o botão do meio do mouse e arraste. Para alterar o zoom - clique com o botão direito do mouse e arraste para cima (diminuir zoom) ou para baixo (aumentar zoom). Para girar - clique com o botão esquerdo do mouse e arraste. Para cortar a exibição de parte da imagem (em níveis de profundidade) role o botão do meio do mouse

2 PARTE 1 PREPARANDO UMA FIGURA NO PYMOL 1. Abra a estrutura PDB 1L2S, um complexo da enzima β lactamase com um inibidor - Digite fetch 1L2S na linha de comando e dê enter. 2. Exiba a estrutura da proteína na forma de bastões e as águas como esferas. a. No menu Show, clique em sticks. b. No menu Show, clique em nb_spheres. 3. Crie um objeto contendo apenas o inibidor e as moléculas de água ou resíduos de proteína a no máximo 6 Å de distância do composto. a. Clique com o botão esquerdo no mouse sobre o botão S, no canto inferior da tela b. Uma barra aparecerá no canto superior da tela, com a sequência de aminoácidos, o ligante e as águas presentes na estrutura. Use a barra de rolagem abaixo da sequência até encontrar o ligante (código STC entre as cadeia A e a cadeia B da proteína), e clique sobre STC com o botão esquerdo do mouse. c. Uma nova linha correspondente à seleção aparecerá no painel. Clique no menu Actions modify expand by 6 A, residues d. No menu Actions da seleção expandida, clique em Copy to object (ou Create object, dependendo da versão do Pymol). 4. Represente a superfície da proteína. - Clique na linha 1L2S, para exibir a proteína inteira. - No menu Show de 1L2S, clique em Show as surface - No menu Color de 1L2S, selecione uma cor. - No menu Setting, clique em transparency surface 40%

3 5. Mude o fundo para branco e transparente - Display > background > white - Display > background > opaque (para desmarcar a opção opaco, que vem definida como padrão) 6. A partir dos comandos explorados acima, tente obter uma imagem semelhante a figura abaixo: 7. Para melhorar a qualidade da figura, digite ray na linha de comando. - para melhorar a resolução da imagem, defina o tamanho da figura no momento de executar o comando ray Ray 1200, 1000 (define o tamanho da imagem) 8. Salve a imagem (menu File, save as image) - para salvar com uma resolução específica, utilize a linha de comando : png C:/ caminho para salvar a figura 1L2S.png dpi= Salve a sessão do Pymol (menu File, save as session). 1L2S_parte1.pse PARTE 2 ANALISANDO INTERAÇÕES ENTRE PROTEÍNA E LIGANTE 10. Inicie com a sessão previamente salva. a. Clique na linha correspondente a 1L2S, para que a estrutura completa da proteína fique escondida, e apenas o objeto criado seja exibido. 11. Analise as interações intermoleculares entre inibidor e enzima. a. Calcule as interações entre átomos polares do inibidor e a enzima ou moléculas de água. - Clique no ligante para selecioná-lo - No menu Actions da seleção, clique em Find polar contacts to any atoms

4 b. Nove interações polares intermoleculares (e três intramoleculares) são exibidas pelo programa. Meça a distância entre os átomos envolvidos em cada uma dessas interações intermoleculares. - No Menu Wizard, clique em Measurement. - Para medir as distâncias entre dois átomos, clique sucessivamente em cada um. Para três das interações observadas, anote os átomos envolvidos e as distâncias de cada interação. Átomo 1 (ligante) Átomo 2 (proteína) Distância (Å) - Após medir todas as distâncias, clique em Done, no Menu Measurement. 12. Salve como 1L2S_parte2.pse. PARTE 3 ALINHAMENTO E COMPARAÇÃO DE ESTRUTURAS DA ENZIMA B-LACTAMASE Comece com a sessão 1L2S_parte2.pse. 1. Abra a estrutura PDB 1KE4, que não contém ligantes, e a estrutura 2PU2, um complexo com inibidor. 2. Alinhe as estruturas 1KE4 e 2PU2 a 1L2S: - Digite align 1KE4////ca, 1L2S na linha de comando. - Compare o obj01, que contém o sítio ativo da estrutura 1L2S. - Digite align 2PU2////ca, 1L2S na linha de comando. 3. Compare a estrutura geral das proteínas, analisando todas no modo cartoon. - para mostrar todas como cartoon, faça a alteração na linha all, do painel de comandos lateral. 4. Mostre novamente as proteínas como bastões, mostrando também as moléculas de água.

5 5. Centralize a partir do obj01 e compare os sítios ativos de diferentes estruturas, observando se há diferenças - Menu Action do obj01 > center - compare cada estrutura com 1L2S, observando as semelhanças. Há alguma molécula de água de posição conservada entre as diversas estruturas? 6. Quais são resíduos da proteína ou moléculas de água mais frequentemente envolvidos em ligações de hidrogênio com os ligantes? Resíduo da proteína Tipo de átomo do ligante Estruturas 7. Salve a sessão como 1L2S_parte3.pse.