Занятие 8: Свойства аминокислот

Сравнить разные шкалы гидрофобности.

Разные методы оценки гидрофобности боковых групп аминокислот приводят к разным шкалам гидрофобности, три из числа наиболее популярных можно найти в файлах Scale1.txt, Scale2.txt и Scale3.txt.

В вашем файле, созданном в прошлом задании, создайте лист HPhob_scales. Скопируйте на этот лист все три шкалы гидрофобности из указанных файлов. Разместите все три таблицы рядом. Отсортируйте каждую таблицу по однобуквенным обозначениям аминокислот.
В каждой из 3-х таблиц выберите значение гидрофобности, наиболее близкое к 0, и закрасьте ячейку серым цветом. Все ячейки с бoльшими числами закрасьте красным, а с меньшими, - зеленым.

Для простоты разделим аминокислоты на 3 класса: "явно гидрофобные", "явно гидрофильные" и все остальные.
К первому классу отнесем те аминокислоты, у которых оценки гидрофобности во всех трех шкалах больше нуля, ко второму – те, у которых оценки гидрофобности во всех трех шкалах меньше нуля, оставшиеся аминокислоты отнесем к третьему классу.

Создайте таблицу из 2-х столбцов: в первый столбец скопируйте однобуквенные обозначения аминокислот, а во второй поставьте № класса.
Внимание! № класса можно ввести с клавиатуры, просто разглядывая шкалы гидрофобности. А можно получить с помощью функций И(AND) и ЕСЛИ(IF). Работа будет оценена выше, если в ячейках будут формулы, составленные из указанных функций.


Сравнить относительное содержание гидрофобных и гидрофильных аминокислот в разных выборках белков.

Создайте в вашей рабочей книге Excel новый лист HPhob_comparison . Скопируйте на него таблицу с аминокислотным составом Вашего белка.
Добавьте к этой таблице столбец, в котором для каждой аминокислоты будет указан номер класса.
Вычислите процентное содержание каждого класса и постройте круговую диаграмму, наглядно его отображающую.

Повторите то же для частот аминокислот в полном протеоме Bacillus subtilis (см. файл proteome.txt).
Повторите то же для частот аминокислот в мембранных белках Bacillus subtilis (см. файл membrane.txt).

Сравните визуально 3 полученные диаграммы и сделайте вывод о том, можно ли считать заданный вам белок мембранным или нет.

Будьте внимательны! Все диаграммы должны иметь заголовки, чтобы было понятно, для какой выборки белков они были построены. Также должны быть подписи к цветовым обозначениям, чтобы было понятно, какой цвет соответствует какому классу аминокислот.



Дополнительное задание на бонусные баллы: построить профиль гидрофобности Вашего белка.

Создайте в файле лист "HPhob_profile". Перенесите с листа "protein_seq_input" последовательность Вашего белка, записанную в виде столбца.
Скопируйте на этот же лист шкалу Kyte&Doolittle (файл Scale3.txt).
Справа от каждой буквы в последовательности поставьте оценку гидрофобности соответствующего аминокислотного остатка. Это надо сделать с помощью функции ВПР или ЕСЛИ.

Добавьте еще один столбец, в котором с помощью формулы будет рассчитана суммарная гидрофобность в окне равном 20 аминокислотных остатков. То есть для белка длины L должны быть вычислены:

• В первой строке: суммарная гидрофобность для аминокислот от 1 до 20,
• во второй строке: суммарная гидрофобность для аминокислот от 2 до 21,
• в третьей строке: суммарная гидрофобность для аминокислот от 3 до 22,
•  . . .
• в строке L-19: суммарная гидрофобность для аминокислот от L-19 до L.
На основании полученных расчетов суммарной гидрофобности постройте диаграмму типа "График", которая и будет отображать профиль гидрофобности Вашего белка, по оси Х – № первого остатка в окне, по оси Y – суммарная гидрофобность соответствующего фрагмента последовательности. оси Х – № первого остатка в окне, по оси Y – суммарная гидрофобность соответствующего фрагмента последовательности.