Мы производили поиск на сайте специализированного ресурса BRENDA описание заданного фермента глициновой-тРНК синтетазы (код 6.1.1.14). Мы нашли схему ферментативной реакции:
 |
Ответим на поставленные вопросы:
- Сколько всего ферментов с таким кодом описано в БД? 479 ферментов, причем у одного и того же организма может быть несколько ферментов с таким кодом.
- Какая субъединичная структура характерна для ферментов данного типа? Приведен список организмов, для некоторых белков которых известна субъединичная структура. Их этих данных видно, что, в целом, ферменты с таким кодом имеют димерную и многосубъединичную структуру (в обязательном задании мы указывали, что тРНК лигазы класса II часто имеют полисубъединичную структуру). Для некоторых белков структура, видимо, не определена, и стоит знак вопроса. Во второй колонке можно видить комментарии того, какими способами изучалась структура и, по-видимому, масса белка (эти предположения из того, что например, если белок димер, то написано 2*80000, если не определено, сколько субъединиц, то, например, - x*51000, вряд ли это длина последовательности). В третьей колонке - ссылки на статьи (поле SUBUNITS).
- Какие бывают пострансляционные модификации у таких ферментов? Здесь только одна запись - для Saccharomyces cerevisiae. Сказано, что цитоплазматичский и митохондриальный ферменты одинаковы по своей последовательности за исключением отсутствия у цитоплазматического фермента пептидного участка длиной в 23 аминокислотных остатка. Отсутствие значительной информации может свидетельствовать или о недостаточной изученности посттрансляционных модификаций или же о незначительности претерпеваемых модификаций в фунционировании данных ферментов. Однако первое предположение более реально (поле Posttranslational Modification).
- Какие болезни человека так или иначе связаны с данным ферментом? Ничего не указано (поле DISEASE), хотя, по крайней мере, о двух заболеваниях известно и мы указывали их в обязательном задании (было получено из документа UniProt) - болезнь Charcot-Marie-Tooth 2D типа и дистальная спинальная мышечная атрофия 5-ого типа. Удивительным кажется факт того, что мутация в гене, кодирующем белок, участвующий в синтезе всех белков этого организма, ведет не к гибели организма, а развитию у него болезней.
Найденные в обязательном задании белки: SYGA_ECOLI, SYGB_ECOLI, SYG_METJA, SYG_HUMAN. Запросом находим данные белки в банке UniProt:
((([uniprot-AccNumber:P00960] | [uniprot-AccNumber:P00961]) | [uniprot-AccNumber:P41250]) | [uniprot-AccNumber:Q57681])
Документы UniProt:
SYGA_ECOLI
SYGB_ECOLI
SYG_HUMAN
SYG_METJA
Аннотации GOA:
SYGA_ECOLI
SYGB_ECOLI
SYG_HUMAN
SYG_METJA
Сравним данные об этих белках из базы данных GOA и UniProt
- SYGA_ECOLI
- Локализация. В GOA не указано, где работает данный фермент; в UniProt же сказано, что это цитоплазматический белок;
- Функция. В GOA - аминоацил-тРНК лигазная активность (GO:0004812, IEA), глицин-тРНК лигазная активность (GO:0004820, IEA); в UniProt - лигазная активность;
- Процесс. В GOA указано участие белка в глицил-тРНК аминоацилировании и трансляции (GO:0006426 и GO:0006412, соответственно), определено с помощью IEA. В UniProt те же данные - биосинтез белков;
- Специфичность. В GOA ссылка на белок, с которым связывается белок SYGA_ECOLI - предшественник глицерофосфорилдиэфирфосфодиэстеразы (GLPQ_ECOLI). Исследовано с помощью физического взаимодействия (IPI), в этом документе есть ссылка на банк IntAct, где описан метод изучения взаимодействия между данными белками; в UniProt те же данные; в обеих аннотациях также указано связывание с АТФ (GO:0005524, IEA).
Также в UniProt указано, что белок принадлежит к аминоацил-тРНК синтетазам класса II, явяляется альфа-цепью белка глицин-тРНК лигазы, состоящей из 4 субъединиц.
- SYGB_ECOLI
- Локализация. В GOA не указано, где работает данный фермент; в UniProt же сказано, что это цитоплазматический белок;
- Функция. В GOA - аминоацил-тРНК лигазная активность (GO:0004812, IEA), глицин-тРНК лигазная активность (GO:0004820, IEA); в UniProt - лигазная активность;
- Процесс. В GOA указано участие белка в глицил-тРНК аминоацилировании и трансляции (GO:0006426 и GO:0006412, соответственно), определено с помощью IEA. В UniProt те же данные - биосинтез белков;
- Специфичнось. Связывание с АТФ (GO:0005524, IEA). В UniProt та же информация.
Также в UniProt указано, что белок принадлежит к аминоацил-тРНК синтетазам класса II, явяляется бета-цепью белка глицин-тРНК лигазы, состоящей из 4 субъединиц.
- SYG_HUMAN
- Локализация. В GOA указано, что этот белок находится в цитоплазме (GO:0005737, TAS), в секреторных везикулах (GO:0030141, IEA), относится к растворимой фракции клетки (GO:0005625, TAS). В UniProt так же есть эти данные, кроме указания информации о секреторных гранулах;
- Функция. В GOA указана аминоацил-тРНК лигазная активность (GO:0004812, IEA), глицин-тРНК лигазная активность (GO:0004820) с кодами доказательств TAS (ссылка на статью) и IEA одновременно. В UniProt - глицин-тРНК лигазная активность;
- Процесс. В GOA - трансляция (GO:0006412, IEA), глицил-тРНК аминоацилирование (GO:0006426, IEA), процесс регулируемого секреторного пути (GO:0045055, IEA). Для данного фермента подчеркнуто, что он выполняет тРНК-аминоацилирование при трансляции белков (GO:0006418, IEA), что не было указано для двух предыдущих белков. То есть данный фермент не участвует в тРНК-аминоацилировании в нерибосомальном биосинтезе пептидной последовательности (GO:0043040, tRNA aminoacylation for nonribosomal peptide biosynthetic process); как известно, синтез нерибосомальных пептидов характерен более для микроорганизмов. В UniProt - биосинтез белков;
- Специфичнось. В GOA - связывание с АТФ (GO:0005524, IEA), связывание с белком (GO:0005515, IEA) - не указано название белка, ссылка на запись Ensembl: ENSMUSP00000003572 не работает. В UniProt - связывание с АТФ.
Также в UniProt указано, что белок принадлежит к аминоацил-тРНК синтетазам класса II и является гомодимером; широко распространен во всех тканях организма, в том числе, в мозге и позвоночнике.
- SYG_METJA
- Локализация. В GOA не указано. В UniProt - цитоплазма.
- Функция. В GOA - лигазная активность (GO:0016874, IEA). В UniProt - глицин-тРНК лигазная активность;
- Процесс. В GOA - тРНК-аминоацилироание при трансляции белков (GO:0006418, IEA), глицил-тРНК аминоацилирование (GO:0006426, IEA). В UniProt - глицил-тРНК аминоацилирование, биосинтез белков;
- Специфичнось. В GOA - связывание с АТФ (GO:0005524, IEA). В UniProt - так же связывание с АТФ.
Также в UniProt указано, что белок принадлежит к аминоацил-тРНК синтетазам класса II.
Таким образом, можно сказать, что аннотация GOA немного более подробная, чем UniProt. Однако, у каждой базы данных есть свои достоинства. Например, в UniProt приведена последовательность белка, указаны координаты доменов на ней, аминокислотные остатки, для которых есть разночтения (CONFLICT), приведены замены аминокислотных остатков в мутированном белке (VARIANT), вызываемые этими мутациями заболевания и их этиология. В GOA - ссылки на источники данных из банков.
Рассмотрим белки SYG_HUMAN и SYG_METJA. Мы ввели в поле запроса 6.1.1.14, затем поставили фильтр для данных организмов. pH оптимум для данных белков не приведен. Мы также произвели поиск для SYGA_ECOLI и SYGB_ECOLI - информация о pH оптимуме отсутствует. В целом, pH оптимум известен для 9 ферментов, соответствующих данному коду. В основном - это нейтральная или слабощелочная среда (поле pH Optimum).
Ингибиторы известны только для белка из Escherichia coli - аминоэтил-АМФ (поле INHIBITORS).
Активаторы не известны (вообще ни для одного фермента с таким кодом, поле ACTIVATING COMPOUND).
Кофакторы - только для SYG_HUMAN АТФ (поле COFACTORS);
Металлы/ионы - только для белка из Escherichia coli Mg2+ или Mn2+, которые могут вытеснить ионы магния (поле METALS and IONS).
Таким образом, хотя и ресурс Brenda представляется довольно обширным источником (возможность найти данные о pH оптимуме, посттрансляционных модификациях, температурном оптимуме и др., что нельзя сделать в UniProt или GOA), в данном случае получить интересующую информацию в полном объеме не представляется возможным.