База данных OPM
А) STRA6 receptor, with calmodulin - тренсмембранный белок, содержащий альфа-спирали, из суперсемества рецепторов/транспортеров витамина А
Таблица 1. Характеристика белка c PDB ID = 5sy1
| Толщина гидрофобной части белка в мембране: | ~30,8 Å |
| Координаты трансмембранных спиралей | Subunits: 2 A - Tilt: 16 - TM segments: 1( 36- 57), 2( 88- 107), 3( 120- 142), 4( 148- 170), 5( 181- 202), 6( 273- 295), 7(343- 364), 8( 402- 429), 9( 452- 468) B - Tilt: 16 - TM segments: 1( 36- 57), 2( 88- 107), 3( 120- 142), 4( 148- 170), 5( 181- 202), 6( 273- 295), 7(343- 364), 8( 402- 429), 9( 452- 468) |
| Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали белка | ~ 20 aa |
| Расположение белка | Плазматическая мембрана эукариот |
Б) Hemoglobin-binding protease Hbp autotransporter - тренсмембранный белок, содержащий бета-тяжи, из суперсемества аутотранспортеров
Таблица 2. Характеристика белка c PDB ID = 3aeh
| Толщина гидрофобной части белка в мембране: | ~ 25,2 Å |
| Координаты трансмембранных спиралей | Subunits: 1 A - Tilt: 5 - TM segments: 1(1116-1124), 2(1139-1146), 3(1155-1163), 4(1180-1190), 5(1194-1203), 6(1226-1236), 7(1242-1252), 8(1279-1291), 9(1297-1308), 10(1335-1345), 11(1349-1357), 12(1368-1377) |
| Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали белка | ~ 10,3 aa |
| Расположение белка | Внешняя мембрана грамм-отрицательных бактерий |
Анализ предсказания трансмембранных спиралей
Входная FASTA-последовательность трансмембранного белка 5sy1
А) Phobius
Текстовый результат:
Prediction of 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE ID 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE FT TOPO_DOM 1 38 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 39 59 FT TOPO_DOM 60 88 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 89 110 FT TOPO_DOM 111 121 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 122 141 FT TOPO_DOM 142 147 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 148 166 FT TOPO_DOM 167 177 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 178 198 FT TOPO_DOM 199 274 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 275 298 FT TOPO_DOM 299 335 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 336 360 FT TOPO_DOM 361 408 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 409 438 FT TOPO_DOM 439 443 NON CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 444 468 FT TOPO_DOM 469 488 CYTOPLASMIC. FT TRANSMEM 489 510 FT TOPO_DOM 511 670 NON CYTOPLASMIC. //
Выдача Phobius, на графике показана вероятность (ось OY) нахождения аминокислотного остатка белка (номера по оси OX) в мембране (серый) в цитоплазме клетки (зеленый) или снаружи мембраны клетки (синий); красным показан сигнальный белок
Из текстовой выдачи видно, что трансмембранные участи примерно совпадают с участками, указанными в базе данных OPM, однако честкое соответствие до номеров остатков не соблюдается. Phobius выдает на один трансмембранный участок больше, добавляя один участок с конца. Кроме того, в Phobius информация приведена только для одной из субъединиц белка (в OPM есть две совершенно эквивалентные субъединицы).
Б) TMHMM
Текстовый результат:
# 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Length: 670 # 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Number of predicted TMHs: 10 # 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Exp number of AAs in TMHs: 226.92816 # 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Exp number, first 60 AAs: 22.00273 # 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Total prob of N-in: 0.00419 # 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE POSSIBLE N-term signal sequence 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 1 36 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 37 59 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 60 87 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 88 107 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 108 121 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 122 141 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 142 147 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 148 167 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 168 181 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 182 204 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 205 275 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 276 298 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 299 332 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 333 355 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 356 414 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 415 437 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 438 451 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 452 474 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 475 486 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 487 509 5SY1:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 510 670
Выдача TMHMM, на графике показана вероятность (ось OY) нахождения аминокислотного остатка белка (номера по оси OX) в мембране (красный) в цитоплазме клетки (синий) или снаружи мембраны клетки (малиновый)
Текстовый результат работы примерно аналогичен результату, показанному Phobius. TMHMM отображает информацию для одной из двух субъединиц,
добавляет одну лишнюю мембранную альфа-спираль в конце. Номера остатков, образующих трансмембранные спирали, также зачастую несовпадают
с реальными и немного смещены.
Если судить по номерам аминокислот, то сложно сказать, какой сервис дал более корректный результат.
В некоторых случаях ближе были показатели Phobius, в других - TMHMM.
База данных TCDB
Для двух белков из первого задания был проведен поиск по бызе данных TCDB, используя их PDB ID. В результате была онаружена запись только для одного из белков - 3aeh:
Было выяснено, что 1.B.12 - семейство автотранспортеров.
При переходе по ссылке из графы TCID высвечивается следующая информация о белке:
"Автоэкспортер термочувствительного гемагглютинина, гемоглобин-связывающая протеаза, Tsh/Hbp (1377 аминокислотных остатков) (Jong and Luirink, 2008; Peterson et al., 2006). Пора в Hbp TD в значительной степени закрыта, однако вариант белка, в котором отсутствовал один аминокислотный остаток с N-конца, показал, что открытие и закрытие этого канала во многом схоже с тем, что было показано для NaIP TD. Функционирование канала осуществляется посредством автокаталитического внутримолекулярного механизма, в результате чего достигается стабильная состыковка альфа-спирального участка с бета-бочонком."