Задание 1.
Таблица 1. Описание трансмембранных белков с известной 3D структурой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PDB код | Тип
(спираль, баррель) |
Число цепей,
образующих одну ТМ единицу (баррель или набор спиралей) |
Число трансмембранных участков в ТМ единице | Число остатков в одном трансмембранном участке
(типичное, минимальное, максимальное) |
Толщина мембраны в ангстремах | Наклон спиралей/тяжей к нормали | Какая мембрана, организм, "код транспортера", функция белка |
| 2yvx | спираль | 2 | по 5 (10) | типичное 24, минимальное 18, максимальное 30 | 31.1 ± 0.9 | 0 ± 0 | 1.A.26.1.2 транспортер катионов магния у Thermus thermophilus , внутренняя мембрана грамотрицательных бактерий |
| 3e86 | спираль | 4 | по 3 (12) | типичное 20, минимальное 13, максимальное 26 | 27.6 ± 0.9 | 0 ± 0° | 1.A.1.21.1 NaK канал у Bacillus cereus , плазматическая мембрана грамположительных бактерий |
| 3uon | спираль | 1 | 7 | типичное 24, минимальное 23, максимальное 27 | 31.8 ± 2.1 | 4 ± 2° | мускариновый ацетилхолиновый рецептор Homo sapiens , относится к суперсемейству родопсин-подобных рецепторов - 3.E.1 (TCDB), плазматическая мембрана эукариотической клетки |
| 1qjp | баррель | 1 | 8 | типичное 10, минимальное 9, максимальное 12 | 25.4 ± 1.5 | 11 ± 1° | 1.B.6.1.1 белок A внутренней мембраны(OMPA) грамотрицательной бактерий Escherichia coli - порин с низкой проницаемостью, служит рецептором для некоторых Т-подобных фагов. |
| 1t16 | баррель | 1 | 14 | типичное 9, минимальное 8, максимальное 12 | 25.4 ± 1.3 | 6 ± 7° | 1.B.9.1.1 транспортер (FadL) жирных кислот через внутреннюю мембрану грамотрицательной бактерий Escherichia coli |
| 3prn | баррель | 3 | по 16 (48) | типичное 9, минимальное 6, максимальное 13 | 23.2 ± 0.5 | 0 ± 0° | 1.B.7.1.3 формируют каналы для диффундирования гидрофильных веществ до 0.6 kDa через внутреннюю мембрану грамотрицательной бактерии Rhodopseudomonas blastica |
Толщина мембраны: значеня у эукариот и у грамположительных бактерий примерно одинаковые: 28-32 и 27-33 ангстрем соответственно. Внутренняя мембрана грамотрицательных бактерий может быть немного шире: до 37 ангстрем; внешняя же наоборот уже: 23-26.
Длина трансмембранных участков баррелей примерно в 2 раза меньше, чем у спиралей: 9-10 а.о. против 20-24. И на самом деле чисто логически, из-за закрученности спирали на единицу расстояния приходится больше остатков, чем в бета-листе.
Задание 2. Аннотация трансмембранных участков белка P70689
Белок P70689 (CXB6_MOUSE) - коннексин 30. Коннексон, состоящий из 6 коннексин, формирует щелевые контакты - своеобразный канал между цитоплазмами соседних клеток. Согласно UniProt, имеет предположительно 4 трансмембранных участка, 3 цитоплазматических, 2 экстрацеллюлярных.
Результат TMHMM:
# uniprot_P70689_CXB6_MOUSE Length: 261 # uniprot_P70689_CXB6_MOUSE Number of predicted TMHs: 4 # uniprot_P70689_CXB6_MOUSE Exp number of AAs in TMHs: 90.00299 # uniprot_P70689_CXB6_MOUSE Exp number, first 60 AAs: 21.40643 # uniprot_P70689_CXB6_MOUSE Total prob of N-in: 0.99517 # uniprot_P70689_CXB6_MOUSE POSSIBLE N-term signal sequence uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 inside 1 22 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 TMhelix 23 45 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 outside 46 75 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 TMhelix 76 98 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 inside 99 131 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 TMhelix 132 154 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 outside 155 192 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 TMhelix 193 215 uniprot_P70689_CXB6_MOUSE TMHMM2.0 inside 216 261
Программа также предсказала 4 трансмембранных участка, 3 цитоплазматических и 2 экстрацеллюлярных.
Результат сравнения с гомологом CXB2_HUMAN с известной пространственной структурой (PDB 2ZW3):
Выравнивание msf , jar . Изображение разметки.
Предсказанные UniProt'ом и TMНMM трансмембранные, цитоплазматические и экстрацеллюлярные участки полностью совпали. При сравнении с pdb структурой 2zw3 оказалось, что полностью совпадает только первая трансмембранная спираль, в остальных 3 наблюдается смещение в какую-либо из сторон, хотя первичная структура очень сходна. Таким образом, количество предсказанных разными способами участков совпадает, есть некоторые разногласия по поводу их нахождения.