В качестве белка, содержащего в трансмембранной части &alpha-спирали был выбран белок 6meo семейства G-protein coupled receptors, family A, локализованный на плазматической мембране Homo sapiens.
Таблица 1:Информация о трансмембранном белке 6meo.
Название белка |
C-C chemokine receptor type 5, with gp160 and CD4 |
|---|---|
PDB ID |
6meo |
Толщина гидрофобной части белка в мембране |
31.4 ± 1.2 Å |
Координаты трансмембранных спиралей |
1( 32- 56), 2( 64- 88), 3( 102- 128), 4( 142- 164), 5( 193- 218), 6( 234- 256), 7( 278- 301) |
Среднее количество остатков в трансмембранной спирали |
25 (если точно 24,6) |
Локализация белка |
Плазматическая мембрана эукариотов |
Изображение 1: трансмембранный белок C-C chemokine receptor type 5, with gp160 and CD4. Положительно заряженная часть мембраны показана красными шариками. Изображение получено из БД OPM.
В качестве белка, содержащего в трансмембранной части &beta-листы был выбран белок 4y25 семейства Poly acetyl glucosamine porin, локализованный на внешней мембране Escherichia coli. Функция выбранного белка- активный транспорт полисахарида Poly-beta-1,6-N-acetyl-D-glucosamine через мембрану.
Таблица 1:Информация о трансмембранном белке 4x5n.
Название белка |
Poly-beta-1,6-N-acetyl-D-glucosamine export protein (PgaA) |
|---|---|
PDB ID |
4y25 |
Толщина гидрофобной части белка в мембране |
23.6 ± 1.1 Å |
Координаты трансмембранных структур |
1( 517- 528), 2( 540- 548), 3( 555- 563), 4( 577- 584), 5( 591- 596), 6( 607- 615), 7( 622- 627), 8( 646- 654), 9( 661- 667), 10( 678- 685),11( 695- 703),12( 720- 729),13( 740- 751),14( 760- 770),15( 778- 786),16( 796- 806) |
Среднее количество остатков в трансмембранной спирали |
9(точнее 8.9) |
Локализация белка |
Внешняя мембрана грамотрицательных бактерий |
Изображение 2: трансмембранный белок Poly-beta-1,6-N-acetyl-D-glucosamine export protein (PgaA). Положительно заряженная часть мембраны показана красными шариками. Изображение получено из БД OPM.
Для описанного в предыдущей части задания G- белка(C-C chemokine receptor type 5, with gp160 and CD4) в базе данных PDB была получена последовательность в fasta-формате. По этой последовательности с помошью двух сервисов: TMHMM и Phobius- было предсказано положение трансмембранных структур. Выбранный белок состоит из трех цепей (A, B, C), и оба сервиса верно предсказали отсутствие трансмембранных структур в цепях A и C, поэтому далее будет рассматриваться только B цепь.
Изображение 3: предсказание трансмембранных структур в B цепи белка C-C chemokine receptor type 5, with gp160 and
CD4 сервисом TMHMM. По оси X расположена последовательность белка, по оси Y вероятность оказаться того или иного
аминокислотного остатка в составе внутренней, внешней или трансмембранной структуры (зависит от кривой): розовая кривая-
вероятность а.о. оказаться снаружи от мембраны (p-сторона), синяя кривая - вероятность оеазаться внутри клетки (n-сторона
мембраны), красные столбики- вероятность, что часть цепи белка является частью трансмембранного комплекса.
Прямая над графиком параллельная оси X обобщает вероятности для каждого участка и показывает в какой области скорее всего
расположен конкретный участок (соответсвие цветов то же, что и для графиков).
Топология, предсказанная TMHMM, в текстовом виде:o34-56i68-90o105-124i144-166o199-221i234-256o
Изображение 4: предсказание трансмембранных структур в B цепи белка C-C chemokine receptor type 5, with gp160 and
CD4 сервисом Phobius.По оси X расположена последовательность белка, по оси Y вероятность оказаться того или иного
аминокислотного остатка в составе внутренней, внешней или трансмембранной структуры (зависит от кривой): синяя кривая-
вероятность а.о. оказаться снаружи от мембраны (p-сторона), зеленая кривая - вероятность оеазаться внутри клетки (n-сторона
мембраны), серая кривая - вероятность, что а.о. является частью трансмембранного комплекса, *красная кривая - вероятность, что а.о. входит
в состав сигнального белка (в нашем случае таких не нашлось) .
Прямая под осью X обобщает вероятности для каждого участка и показывает в какой области скорее всего
расположен конкретный участок (соответсвие цветов то же, что и для графиков).
Топология, предсказанная Phobius, в текстовом виде:o36-56i68-87o107-129i141-166o198-221i233-251o
Значительной разницы в вадаче двух сервисов нет. Есть различия в несколько аминоскислотных остатках в координатах трансмембранных структур, но количество и приблизительное положение белковых структур, находящихся внутри мембраны оба алгоритма предсказази одинаково. Однако предсказания не совсем совпадают с реальной структурой трансмембранного белка. "Лишних" трансмембранных структур нет, но оба сервиса пропустили 7 трансмембранную спираль, в белке имеющую координаты 278- 301. На графиках вероятностей видно, что данная струтура была "замечена" алгоритмами (согласно предсказанию вероятность этой области находтся в мембане больше 20% у Phobius и почти 40% у TMHMM) , но по какой-то причине область 7 спирали с большей вероятностью была отнесена к внеклеточному пространству.
Из двух белков, рассмотреных в задании 1 в базе данных TCDB был найден только 4y25. В базе данных данному белку
присвоен ID 1.B.55.1.1, который расшифровывается следующим образом:
"1"-класс транспортных белков- Каналы/поры
"1.B"-подкласс-порины, включающие &beta-бочки
"1.B.55"-семейство-Порины транспортирующие полиацетил глюкозамин (PgaA)
"1.B.55.1"-подсемество
"1.B.55.1.1"-определенный белок- Порин E. coli, включающий &beta-бочку, содержит суперспиральный домен с тетратрикопептидными повторами, PgaA или YcdS.
Данный белок экспортирует (деацетилированный) поли &beta-1,6-N-ацетилглюкозамин (PGA), который в своюочередь является связывающим веществом биопленок,
возможно играющим роль в уклонении от иммунитета.
Четвертый семестр(весенний семестр 2018)