Практикум 12. Семейства белковых доменов. PFAM блоки
1. Описание семейства доменов
Для выполнения практикума 11 мною было выбрано семейство белковых доменов Zinc finger, C4 type (two domains).
Name: Double treble clef zinc finger, C4 type
AC Pfam: PF00105
Pfam summary: практически во всех случаях это ДНК-связывающий домен (DBD) ядерного гормонального рецептора. Выравнивание содержит два слишком разных цинковых пальца, чтобы можно было выровнять их друг относительно друга.
Таксономическая распространённость домена: домен встречается исключительно у эукариот.
Таблица 1: Описание семейства белковых доменов Double treble clef zinc finger, C4 type
| Информация | Комментарий | |
|---|---|---|
| AC pfam | PF00105 | |
| ID pfam | Double treble clef zinc finger, C4 type | |
| #SEED | 26 | Число последовательностей в выравнивании SEED |
| #All | 94000 | Число всех белков с доменом семейства |
| #SW | 478 | Число белков с доменом Swissprot |
| #architectures | 735 | Число разных доменных архитектур |
| #3D | 116 | Число доменов с известной 3D структурой |
| Taxonomy | ||
| #eukaryota | 92908 | Число всех белков с доменом семейства в супер-царстве |
| #archaea | 0 | |
| #bacteria | 0 |
Почему именно Double treble clef zinc finger, C4 type?
Домен содержит два тандемно (double) расположенных мотива «цинковый палец». И хотя оба мотива имеют схожую структуру (каждый может координировать ион цинка с помощью четырех цистеинов), их аминокислотные последовательности настолько различны, что их невозможно выровнять друг относительно друга, таким образом речь идет о двух одинаковых по функции, но разных по последовательности элементах в составе одного домена.
Структурный мотив treble clef: каждый из пальцев сворачивается в специфическую трехмерную структуру, напоминающую по форме скрипичный ключ - treble clef.
2. Карта локального сходства (dotplot)
Далее было необходимо построить и интерпретировать карту локального сходства двух белков, содержащих мой домен, но различающихся по доменной архитектуре.
Референсный (Query) белок: Q17370
Рисунок 1. Доменная архитектура белка Nuclear hormone receptor family member nhr-47
Белок-мишень (Subject): P37234
Рисунок 2. Доменная архитектура белка Peroxisome proliferator-activated receptor gamma
Таблица 2: Доменные архитектуры выбранных белков
| Информация | Комментарии | |
|---|---|---|
| Доменная архитектура 1 | PF00105 - PF00104 - PF00104 | |
| Белок с архитектурой 1 | Q17370 | NHR47_CAEEL |
| Доменная архитектура 2 | PF12577 - PF00105 - PF00104 | |
| Белок с архитектурой 2 | P37234 | PPARG_XENLA |
Текстовая выдача BLASTP доступна по ссылке.
Рисунок 3. Карта локального сходства
Выравнивание охватывает участки с 11 по 85 а.о. (последовательность Query) по оси Х и со 113 по 186 а.о. (последовательность Subject) по оси Y, соответствующие ДНК-связывающему домену Double treble clef zinc finger, C4 type в белках Q17370 и P37234 соответственно.
Невыровненный фрагмент, который мы видим на графике (выглядит как разрыв линии), в выравнивании соответствует гэпу в последовательности Subject, в позиции 142. В реальности же это может быть как результатом вставки в геноме Query (ось X), так и результатом делеции в геноме Subject (ось Y).
В целом можно сказать, что эти последовательности белковых доменов имеют высокий процент сходства (Identities: 34/75 (45%)). Значение E-value составляет всего 2e-18, что свидетельствует о высокой точности полученных результатов. И в самом выравнивании присутствует всего один гэп. Все это говорит о гомологии у данных последовательностей.
Низкий процент окрытия (Query cover: 16%) показывает, что выровненный участок (74/75 а.о.) составляет лишь небольшую часть от всей длины каждого из белков (поскольку они все-таки отличаются по доменной архитектуре, то и выравниваются хорошо только в области общего домена). Так что речь здесь идет о локальном сходстве.