Uniprot | Учебный сайт Екатерины Швецовой

Сульфуртрансфераза бактерии Azotobacter vinelandii и её ортологи

Когда я перекодировала код доступа к белку из Refseq в Uniprot (из YP_002797966.1 в C1DLP3), я обнаружила, что полученной в записи нет ссылки на 3D структуру в PDB и указано, что нет доказательства о существовании белка. Это показалось мне немного странным, т. к. раннее я уже изучала пространственную структуру в базе данных PDB. В полученном файле Uniprot оказалось слишком мало информации чтобы ответить на вопросы по белку. Я решила поискать запись о белке по коду PDB (1E0C - P52197). Полученная запись оказалась более подробной. Как мне подсказали преподаватели (спасибо Дарье Владимировне Дибровой и Андрею Владимировичу Алексеевскому), из данной записи так же можно брать информацию для описания моего белка, т. к. последовательности всех четырёх записей полностью совпадают. Ортологи для белка я искала, опираясь на запись C1DLP3, описывала белок, опираясь на запись P52197. В конечную таблицу включила информацию из обеих записей.

Ортологи - это белки близких по таксономии организмов, выполняющие сходные функции. Для поиска ортологов в базе данных Uniprot я использовала следующий запрос: name:sulfurtransferase AND taxonomy:pseudomonadaceae, т. е. искала белки организмов того же семейства, что и исходный белок, и с нем же названием. Поиск выдал 2186 результатов, из них 46 в Swiss-Prot и 2140 в TrEMBL. Белков из полностью секвенированных геномов 509 (из них 45 в Swiss-Prot и 464 в TrEMBL). Для описания я выбрала предположительные ортологи с идентификаторами K0WMF5_PSEFL и I3UTR7_PSEPU. Данные ортологи еще плохо изучены, их существование не доказано.
Таблица с информацией о белке и его ортологах здесь

Связывание с белка с субстратом нарушит мутация по 235-му аминокислотному остатку (аргинин). Можно предположить, что связывание обусловлено электростатическими взаимодействиями с положительно заряженным радикалом аргинина, поэтому, если заменить его на какую-либо незаряженную аминокислоту (например, аланин, лейцин), то связывание с субстратом окажется невозможным.

В образовании активного центра белка участвует 230-ый аминокислотный остаток (цистеин).

Сульфуртрансфераза является ферментом, катализирует реакцию: тиосульфат + цианид = сульфит + тиоцианат. По названию третьей статьи, упомянутой в записи ("A persulfurated cysteine promotes active site reactivity in Azotobacter vinelandii Rhodanese."), можно понять, что основной её темой является факт того, что персульфид цистеина (вместо цистеина) увеличивает химическую активность активного центра фермента сульфуртрансферазы. Таким образом, данная статья посвящена каталитической функции белка и возможности её улучшения.

Поиск АТФ-азного оперона бактерии Azotobacter vinelandii DJ

Оперон - участок ДНК, транскрипция которого осуществляется на одну молекулу информационной РНК под контролем одного специального белка-регулятора; в состав оперона прокариот входят структурные гены и регуляторные элементы.

Авторы базы данных DOOR2 оценивают точность своих предсказаний как ~90%, поэтому данные, полученные с помощью этой базы данных, можно считать достаточно достоверными. По данным прошлого семестра, альфа-субъединица АТФазы кодируется геном из локуса Avin_19740, поэтому для поиска нужного мне оперона в базе данных DOOR2 я использовала следующий запрос: "azotobacter vinelandii DJ | Avin_19740". Поиск выдал 3078 результатов, искомый оперон был 15-ым в списке, идентификатор 548487.

Полученные данные о составе оперона АТФ-синтазы почти полностью совпадают совпадают с моими предположениями, сделанными в прошлом семестре. Единственное незначительное отличие заключается в том, что по данным DOOR2 в оперон не включается ген (с координатами 1957570..1957890), кодирующий гипотетический белок.

Рис. 1. Оперон 548487 АТФ-синтазы бактерии Azotobacter vinelandii DJ. Рисунок получен с помощью базы данных DOOR2

Таблица 1. Гены в опероне 548487 АТФ-синтазы Azotobacter vinelandii DJ

GI	Начальная координата гена	Конечная координата гена	Ориентация	Название гена или синоним	Продукт
226944078	1957994	1959415	+	Avin_19670	F0F1 ATP synthase subunit beta
226944079	1959412	1959852	+	Avin_19680	F0F1 ATP synthase subunit epsilon
226944080	1959849	1960136	+	Avin_19690	H(+)-transporting ATP synthase, gene 1
226944081	1960133	1960417	+	Avin_19700	lipoprotein
226944082	1960417	1961103	+	Avin_19710	F0F1 ATP synthase subunit A
226944083	1961107	1961355	+	Avin_19720	F0F1 ATP synthase subunit C
226944084	1961366	1962106	+	Avin_19730	H+-transporting two-sector ATPase, B/B subunit
226944085	1962093	1963634	+	Avin_19740	ATP synthase F1 subunit alpha
226944086	1963631	1964476	+	Avin_19750	H+-transporting two-sector ATPase subunit gamma

Поиск оперона, содержащего ген сульфуртрансферазы бактерии Azotobacter vinelandii DJ

Для поиска оперона моего белка в базе данных DOOR2 я использовала следующий запрос: "azotobacter vinelandii DJ | rhdA". Поиск выдал 3078 результатов, искомый оперон был 15-ым в списке, идентификатор 548257. В оперон кроме гена самого белка сульфуртрансферазы входят еще два гена, информация о них содержится в таблице 2.

Рис. 2. Оперон 548257, содержащий ген сульфуртрансферазы бактерии Azotobacter vinelandii DJ. Рисунок получен с помощью базы данных DOOR2

Таблица 2. Гены в опероне 548257, содержащем ген сульфуртрансферазы бактерии Azotobacter vinelandii DJ

GI	Начальная координата гена	Конечная координата гена	Ориентация	Название гена или синоним	Продукт
226942892	702086	702946	-	psd	phosphatidylserine decarboxylase
226942893	702956	703771	-	rhdA	Rhodanese
226942894	703825	704856	-	Avin_07460	ribosome-associated GTPase