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Analysis of nucleic acid double helix geometry

PDB code 3RKF   (PDB summary)
Duplex length 67 base pairs

Only the nucleic acid double helix part of the structure is analysed here. Small ligands, proteins, and overhanging ends are not taken into account. Information on the complete structure is available at the Image Library Entry page and at the Sequence, Chains, Units page.

Strand 1    5' G15 G16 C17 C18 A19 U20 A21 U22 A23 A24 C25 U26 G27 C28 G29 U30 G31 G32 A33 U34 A35 U36 A37 G38 C39 A40 C41 G42 C43 A44 G45 G46 U47 U48 U49 C50 U51 A52 C53 C54 G55 G56 G57 C58 A59 C60 U61 G62 U63 A64 A65 A66 U67 G68 U69 C70 C71 G72 A73 C74 U75 A76 U77 G78 G79 U80 C81 3'
Strand 2    3' C81 U80 G79 G78 U77 A76 U75 C74 A73 G72 C71 C70 U69 G68 U67 A66 A65 A64 U63 G62 U61 C60 A59 C58 G57 G56 G55 C54 C53 A52 U51 C50 U49 U48 U47 G46 G45 A44 C43 G42 C41 A40 C39 G38 A37 U36 A35 U34 A33 G32 G31 U30 G29 C28 G27 U26 C25 A24 A23 U22 A21 U20 A19 C18 C17 G16 G15 5'

Warning
  2 base(s) in syn conformation detected.
  Helix parameters and curvilinear axis from CURVES are meaningless (see Help).


Side view 1 Top view
Side view 1 Top view
Side view 2 3-dimensional interactive models
(Help)
  

RASMOL, CHIME, VRML 2.0, PDB

Side view 2  

Figure 1   Three orthogonal views of the double helix (Help). Residues are colored according to the nucleotide type (Help: Color codes). The curvilinear helical axis (green) was calculated with CURVES. The double helix is oriented with respect to the principle axis of inertia of the curvilinear helical axis (see Help for further explanations). This drawing reveals immediately if there is any bending of the helical axis.


Backbone parameters

Table 1.  Selected torsional angles and sugar pucker phase angles describing the conformation of the sugar phosphate backbone. (See Help for further explanations.)


 gamma     epsilon-zeta       pucker        chi      Strand 1     Strand 2      chi        pucker       epsilon-zeta     gamma 

    C3'-endo 162° G15 C81 -148° C3'-endo    
 42°   -55° (BI)             -77° (BI)   63° 
    C3'-endo -156° G16 U80 -161° C3'-endo    
 72°   -72° (BI)             -69° (BI)   51° 
    C3'-endo -167° C17 G79 -168° C3'-endo    
 58°   -76° (BI)             -78° (BI)   59° 
    C3'-endo -159° C18 G78 -167° C3'-endo    
 73°   -78° (BI)             -86° (BI)   54° 
    C3'-endo -174° A19 U77 -150° C3'-endo    
 48°   -90° (BI)             -88° (BI)   56° 
    C3'-endo -151° U20 A76 -155° C3'-endo    
 48°   -74° (BI)             -101° (BI)   61° 
    C3'-endo -139° A21 U75 -162° C3'-endo    
 62°   -38° (BI)             -75° (BI)   63° 
    C2'-endo -125° U22 C74 -169° C3'-endo    
 170°   158° (BII)             -56° (BI)   178° 
    C3'-endo 81° A23 A73 -171° C3'-endo    
 42°   -13° (BI)             -69° (BI)   50° 
    C3'-endo -164° A24 G72 -158° C3'-endo    
 60°   122° (BII)             -85° (BI)   55° 
    C3'-endo -160° C25 C71 -158° C3'-endo    
 52°   -91° (BI)             -68° (BI)   59° 
    C3'-endo -151° U26 C70 -153° C3'-endo    
 63°   -67° (BI)             -81° (BI)   59° 
    C3'-endo -175° G27 U69 -159° C3'-endo    
 58°   -65° (BI)             -70° (BI)   60° 
    C3'-endo -156° C28 G68 -170° C3'-endo    
 51°   -88° (BI)             -64° (BI)   175° 
    C3'-endo -160° G29 U67 -172° C3'-endo    
 54°   -85° (BI)             -87° (BI)   -147° 
    C3'-endo -150° U30 A66 -164° C3'-endo    
 65°   -98° (BI)             -19° (BI)   121° 
    C3'-endo -172° G31 A65 -94° C2'-endo    
 55°   -83° (BI)             -97° (BI)   118° 
    C3'-endo -172° G32 A64 -110° C3'-endo    
 44°   -81° (BI)             38° (BII)   62° 
    C3'-endo -166° A33 U63 -137° C2'-endo    
 61°   -89° (BI)             149° (BII)   64° 
    C2'-endo -110° U34 G62 -91° C2'-endo    
 55°   115° (BII)             -35° (BI)   49° 
    C2'-endo -139° A35 U61 -156° C3'-endo    
 95°   146° (BII)             -72° (BI)   55° 
    C2'-endo -121° U36 C60 -160° C3'-endo    
 68°   111° (BII)             -88° (BI)   71° 
    C3'-endo -150° A37 A59 -168° C3'-endo    
 61°   -88° (BI)             -86° (BI)   57° 
    C3'-endo -143° G38 C58 -159° C3'-endo    
 43°   104° (BII)             -67° (BI)   53° 
    C3'-endo -166° C39 G57 -168° C3'-endo    
 63°   -83° (BI)             -81° (BI)   56° 
    C3'-endo -164° A40 G56 -163° C3'-endo    
 53°   -92° (BI)             -77° (BI)   50° 
    C3'-endo -156° C41 G55 -157° C3'-endo    
 51°   -86° (BI)             -93° (BI)   83° 
    C3'-endo -164° G42 C54 -178° C3'-endo    
 64°   -75° (BI)             139° (BII)   52° 
    C3'-endo -159° C43 C53 -141° C3'-endo    
 57°   -83° (BI)             -39° (BI)   59° 
    C3'-endo -160° A44 A52 -169° C3'-endo    
 61°   -90° (BI)             -43° (BI)   74° 
    C3'-endo -170° G45 U51 -163° C3'-endo    
 37°   -91° (BI)             -82° (BI)   56° 
    C3'-endo -137° G46 C50 -164° C3'-endo    
 48°   -71° (BI)             26° (BII)   43° 
    C2'-endo -89° U47 U49 -96° C2'-endo    
 60°   -23° (BI)             -77° (BI)   57° 
    C3'-endo -118° U48 U48 -145° C3'-endo    
 39°   -59° (BI)             -11° (BI)   49° 
    C2'-endo -97° U49 U47 -84° C3'-exo    
 55°   25° (BII)             -83° (BI)   38° 
    C3'-endo -178° C50 G46 -143° C3'-endo    
 64°   -92° (BI)             -84° (BI)   56° 
    C3'-endo -160° U51 G45 -172° C3'-endo    
 62°   -76° (BI)             -71° (BI)   44° 
    C3'-endo -157° A52 A44 -166° C3'-endo    
 62°   -56° (BI)             -89° (BI)   71° 
    C3'-endo -142° C53 C43 -150° C3'-endo    
 96°   149° (BII)             -75° (BI)   54° 
    C3'-endo -163° C54 G42 -166° C3'-endo    
 52°   -97° (BI)             -82° (BI)   54° 
    C3'-endo -156° G55 C41 -153° C3'-endo    
 50°   -81° (BI)             -87° (BI)   63° 
    C3'-endo -161° G56 A40 -164° C3'-endo    
 59°   -79° (BI)             -86° (BI)   58° 
    C3'-endo -169° G57 C39 -163° C3'-endo    
 61°   -73° (BI)             102° (BII)   50° 
    C3'-endo -164° C58 G38 -148° C3'-endo    
 63°   -85° (BI)             -83° (BI)   58° 
    C3'-endo -157° A59 A37 -152° C3'-endo    
 57°   -85° (BI)             166° (BII)   94° 
    C3'-endo -155° C60 U36 -140° C2'-endo    
 44°   -56° (BI)             178° (BII)   55° 
    C3'-endo -149° U61 A35 -144° C2'-endo    
 71°   -19° (BI)             94° (BII)   56° 
    C2'-endo -95° G62 U34 -120° C2'-endo    
 72°   147° (BII)             -66° (BI)   42° 
    C2'-endo -127° U63 A33 -169° C3'-endo    
 137°   55° (BII)             -82° (BI)   51° 
    C3'-endo -110° A64 G32 -167° C3'-endo    
 121°   -98° (BI)             -80° (BI)   58° 
    C2'-endo -96° A65 G31 -176° C3'-endo    
 -141°   -1° (BI)             -85° (BI)   50° 
    C3'-endo -162° A66 U30 -150° C3'-endo    
 179°   -114° (BI)             -75° (BI)   42° 
    C3'-endo -175° U67 G29 -165° C3'-endo    
 62°   -50° (BI)             -92° (BI)   62° 
    C3'-endo -162° G68 C28 -160° C3'-endo    
 55°   -76° (BI)             -86° (BI)   63° 
    C3'-endo -154° U69 G27 -160° C3'-endo    
 51°   -74° (BI)             -70° (BI)   52° 
    C3'-endo -164° C70 U26 -152° C3'-endo    
 55°   -62° (BI)             -69° (BI)   54° 
    C3'-endo -172° C71 C25 -172° C3'-endo    
 50°   -83° (BI)             120° (BII)   49° 
    C3'-endo -153° G72 A24 -167° C3'-endo    
 170°   -89° (BI)             -14° (BI)   172° 
    C3'-endo -169° A73 A23 79° C3'-endo    
 69°   -56° (BI)             169° (BII)   53° 
    C3'-endo -169° C74 U22 -130° C2'-endo    
 73°   -91° (BI)             -50° (BI)   47° 
    C3'-endo -174° U75 A21 -134° C3'-endo    
 54°   -83° (BI)             -78° (BI)   56° 
    C3'-endo -154° A76 U20 -157° C3'-endo    
 53°   -66° (BI)             -87° (BI)   66° 
    C3'-endo -155° U77 A19 -170° C3'-endo    
 65°   -79° (BI)             -71° (BI)   54° 
    C3'-endo -166° G78 C18 -160° C3'-endo    
 68°   -81° (BI)             -85° (BI)   69° 
    C3'-endo -168° G79 C17 -160° C3'-endo    
 62°   -52° (BI)             -74° (BI)   46° 
    C3'-endo -148° U80 G16 -156° C3'-endo    
 49°   -87° (BI)             -67° (BI)   173° 
    C3'-endo -135° C81 G15 178° C3'-endo    


Further information

Full output from CURVES  (helical parameters with respect to global and local axes)

Full output from FREEHELIX  (helical parameters with respect to local axis, angles between normal vectors)

Chirality of ribose and phosphate atoms
Check the naming of phosphate and ribose substituents. Recommended for phosphate oxygens and for ribose hydrogens in NMR structures.


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Perl script:    helixparameter.pl  (15 Sep 2016)
Author:    Peter Slickers  (slickers@leibniz-fli.de),  IMB Jena,  Germany