База данных OPM
Характеристики белка содержащего в трансмембраннм участке а-спирали
Название белка |
Bacterial murein precursor exporter/бактериальный экспортер предшественника муреина |
Идентификатор белка |
6bar |
Толщина гидрофобной части белка в мембране (ангстремы) |
29.0 ± 1.4 |
Координаты трансмембранных спиралей |
1( 13- 31) 2( 40- 60) 3( 69- 86) 4( 106- 119) 5( 130- 149) 6( 153- 169) 7( 175- 187) 8( 267- 285) 9( 298- 319) 10( 336- 352) |
Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали |
19 |
Мембрана |
Внутрення мембрана Грам-отрицательных бактерий |
Изображение структуры трансмембранного белка, содержащего а-спирали - бактериального транспортера предшественника муреина. Поверхность, состоящая из красных шариков - положительно заряженная сторона мембраны (p) (та которая обращена наружу - в периплазму), синими шариками изображена поверхность мембраны, заряженная отрицательно (n) (та которая обращена в сторону цитоплазмы бактерии)
Характеристики белка содержащего в трансмембранном участке бета-листы
Название белка |
Capsule assembly protein/белок сборки капсулы Wzi |
Идентификатор белка |
2ynk |
Толщина гидрофобной части белка в мембране (ангстремы) |
23.8 ± 1.3 |
Координаты трансмембранных участков |
1( 92- 99) 2( 118- 127) 3( 130- 138) 4( 151- 161) 5( 164- 172) 6( 195- 203) 7( 216- 222) 8( 238- 244) 9( 251- 256) 10( 293- 297) 11( 308- 315) 12( 329- 337) 13( 343- 351) 14( 390- 397) 15( 404- 410) 16( 433- 442) 17( 446- 454) 18( 466- 475) |
Среднее количество остатков в одном бета-тяже |
8,44 |
Мембрана |
Наружняя мембрана Грам-отрицательных бактерий |
Изображение структуры трансмембранного белка, содержащего бета-листы - белка сборки капсулы Wzi. Поверхность, состоящая из красных шариков - положительно заряженная сторона мембраны (p) (та которая обращена во внешнюю среду относительно бактериальной клетки), синими шариками изображена поверхность мембраны, заряженная отрицательно (n) (та которая обращена в сторону периплазмы бактерии)
Анализ предсказания трансмембранных спиралей
Выдача программы TMHMM
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Length: 359
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Number of predicted TMHs: 8
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Exp number of AAs in TMHs: 189.88709
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Exp number, first 60 AAs: 43.11439
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE Total prob of N-in: 0.71710
# 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE POSSIBLE N-term signal sequence
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 1 6
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 7 28
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 29 37
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 38 60
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 61 64
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 65 87
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 88 146
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 147 169
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 170 175
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 176 193
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 194 264
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 265 287
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 288 298
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 299 321
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 outside 322 330
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 TMhelix 331 353
6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE TMHMM2.0 inside 354 359
Координаты спирали из бд OPM |
То, что им соответствует в выдаче программы |
Комментарий насчет выдачи |
1( 13- 31) |
TMhelix 7 28 |
значительная часть спирали находится программой, но выданная программой спираль раньше начинается и раньше заканчивается |
2( 40- 60) |
TMhelix 38 60 |
спираль находится программой почти точно |
3( 69- 86) |
TMhelix 65 87 |
спираль находится программой почти точно |
4( 106- 119) |
- |
спираль не находится программой |
5( 130- 149) |
- |
спираль не находится программой (тк перекрывается с одним из регионов, признанных программой трансмембранным всего лишь на 2 аминокислоты TMhelix 147 169 ) |
6( 153- 169) |
TMhelix 147 169 |
спираль почти точно находится программой несмотря на то что его левая часть слегка распространяется на предыдущую спираль (для программы сложно отличить спирали 5 и 6 потому что их разделяет слишком маленький "линкер") |
7( 175- 187) |
TMhelix 176 193 |
предсказание чуть длиннее с С - конца, чем реальная спираль, но в целом довольно точное |
8( 267- 285) |
TMhelix 265 287 |
предсказание довольно точное |
9( 298- 319) |
TMhelix 299 321 |
предсказане довольно точное |
10( 336- 352) |
TMhelix 331 353 |
предсказание довольно точное, хотя и чуть длиннее с N - конца |
Графический вывод программы TMHMM, по оси х отложена кордината белка (положение аминокислоты в аминокислотной цепочке от N к C концу), по оси у отложена вероятность оказаться одним из классов: трансмембранной структурой (зависимость вероятности оказаться трансмембранной от координаты изображена красной линией, а предположительное положение трнсмембранных участков в последовательности изображено красными блоками выше), структурой находящейся по внутреннюю сторону от мембраны (зависисмость вероятности от координаты изображена синей линией, а положение участков, лежащих по внутреннюю сторону от мембраны показано синими блоками) и структурой находящейсяп внутреннюю сторону от мембраны (для нее все аналогично изображено розовым цветом).
Выдача программы Phobius
ID 6BAR:A|PDBID|CHAIN|SEQUENCE
FT SIGNAL 1 33
FT REGION 1 13 N-REGION.
FT REGION 14 25 H-REGION.
FT REGION 26 33 C-REGION.
FT TOPO_DOM 34 42 NON CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 43 61
FT TOPO_DOM 62 67 CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 68 87
FT TOPO_DOM 88 92 NON CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 93 118
FT TOPO_DOM 119 129 CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 130 149
FT TOPO_DOM 150 154 NON CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 155 172
FT TOPO_DOM 173 176 CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 177 196
FT TOPO_DOM 197 264 NON CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 265 286
FT TOPO_DOM 287 297 CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 298 319
FT TOPO_DOM 320 330 NON CYTOPLASMIC.
FT TRANSMEM 331 352
FT TOPO_DOM 353 359 CYTOPLASMIC.
//
Координаты спирали из бд OPM |
То, что им соответствует в выдаче программы |
Комментарий насчет выдачи |
1( 13- 31) |
SIGNAL 1 33 |
программа предсказала на этом месте сигнальный пептид (хотели сделать лучше, получилось как всегда) |
2( 40- 60) |
TRANSMEM 43 61 |
спираль находится программой почти точно |
3( 69- 86) |
TRANSMEM 68 87 |
спираль находится программой почти точно |
4( 106- 119) |
TRANSMEM 93 118 |
несмотря на то, что программа удлинняет предполагаемую локализацию спирали с N конца, эта спираль в принципе предсказывается в отличие от первого алгоритма |
5( 130- 149) |
TRANSMEM 130 149 |
спираль в точности предсказывается алгоритмом (в то время, как TMHMM не предсказывает спираль на этом месте вовсе) |
6( 153- 169) |
TRANSMEM 155 172 |
спираль почти точно находится программой |
7( 175- 187) |
TRANSMEM 177 196 |
предсказание длиннее с С - конца, чем реальная спираль, но в целом довольно точное (относительно нахождения наала трансмембранной спирали, в этом случае алгоритм ведет себя почти так же как предыдущий, расширяя предполагаемый участок трасмембранной спирали к C концу) |
8( 267- 285) |
TRANSMEM 265 286 |
предсказание довольно точное |
9( 298- 319) |
TRANSMEM 298 319 |
предсказане абсолютно точное |
10( 336- 352) |
TRANSMEM 331 352 |
предсказание довольно точное, хотя и чуть длиннее с N - конца (аналогично предыдущему алгоритму) |
Графический вывод программы Phobius, по оси х отложена координата белка, по оси у - вероятность для данного участка белка оказаться одним из четырёх классов: сигнальным пептидом (зависимость вероятности от координаты изображена красной линией), цитоплазматическим участком (зеленой линией), не цитоплазматическим участком (синим цветом) и трансмембранным участком (серый цвет).
- Алгоритм TMHMM оказался неспособен предсказать все спирали, в отличие от алгоритма Phobius, который предсказал все спирали кроме первой, которую он признал сигнальным пептидом. Дело в том, что оба алгоритма основаны на скрытых марковских моделях и видимо поэтому во многих случаях ведут себя похожим образом (вместе расширяют предполагаемые координаты спирали к N или C концу для одной и той же реальной спирали), однако Phobius имеет дополнительные алгоритмы для улучшенного поиска сигнальных пептидов, которые необходимы для котрансляционной транслокации синтезирующегося пептида через транслокон по ту стоону мембраны (будь то внутренняя мембрана бактерий или мембрана ЭПР). Сигнальный пептид содержит в себе гидрофобные аминокислоты, которые по их свойствам узнаются SRP, которая вызывает паузирование трансляции и направляет рибосому к транслокону, где трансляция возобновляется. Так как сигнальный пептид гидрофобен (а еще видимо имеет типичную для трансмембранных а-спиралей длину) он часто узнается программами как трансмембранный участок. Phobius был создан чтобы различать трансмембранные участки и сигнальные пептиды, но в данном случае он выдает ложноположительный результат относительно наличия сигнального пептида в начале данного белка и это его единственная значимая ошибка в предсказании трансмембранных участков, в отличии от TMHMM, котрый по непонятным мне причинам не смог идентифицировать две а-спирали в середине последовательности. Так как исследователи знают о проблеме путаницы с определением сигнальных пептидов и трансмембранных участков, они бы повнимательнее присмотрелись к выдаче Phobius и возможно заметили его ошибку, в отличие от не поддающихся идентификации ошибок предсказаний TMHMM, поэтому я бы предпочла использовать Phobius. Лишних предсказаний ни одна из программ не делала.
База данных TCDB
а-спираль - содержащий белок
TC код |
2.A.103.1.2 |
2.A.103.1.2 |
Класс транспортера, цифра 2 - транспортеры, работающие за счет электрохимического градиента |
2.A.103.1.2 |
Подкласс транспортера - портеры - симпортеры унипортеры и антипортеры |
2.A.103.1.2 |
Семейство транспортеров - The Bacterial Murein Precursor Exporter (MPE) Family / Бактериальные экспортеры предшественников муреина, принадлежит к суперсемейству Cation Diffusion Facilitator (CDF) Superfamily / суперсемейство обеспечивающее диффузию катионов |
2.A.103.1.2 |
цифра обозначающая подсемейство, но оно одно, поэтому не имеет имени |
2.A.103.1.2 |
цифра обозначающая конкретный белок с конкретными свойствами - RodA белок с предполагаемыми функциями флиппазы (переноса заякоренного в мембране вещества из одного слоя липидного бислоя (например полярные головки которого обращены внутрь) в другой слой). Флиппазная активность предполагается относительно присоединенного к липиду дисахаридо-пентапептдного предшественника клеточной стенки, но такая активность оспаривается и белок называют еще rod-shape determining, как влияющего на сохранение стержневидной формы бактерии |
белок, содержащий бета - листы
TC код |
1.B.73.1.1 |
1.B.73.1.1 |
Класс транспортера, цифра 1 - каналы/поры, обеспечивают энергонезависимы и обычно стереонеспецифичный транспорт веществ через мембрану |
1.B.73.1.1 |
Подкласс транспортера - beta порины - порины трансмембранная часть которых состоит из из бета-тяжей, формирующих бета-бочонок |
1.B.73.1.1 |
Семейство транспортеров - The Capsule Biogenesis/Assembly (CBA) Family / семейство биогенеза и сборки капсулы, принадлежит к суперсемейству Outer Membrane Pore-forming Protein (OMPP) Superfamily I/ семейство I белков, формирующих поры в наружной мембране |
1.B.73.1.1 |
цифра обозначающая подсемейство, и оно видимо имеет номер 1 |
1.B.73.1.1 |
цифра обозначающая конкретный белок с конкретными свойствами - The outer membrane group 1 antigen capsule biogenesis/assembly protein, Wzi / антиген первой группы нарудной мембраны Wzi связанный с синтезом/сборокой капсулы. На самом деле этот белок это пассивно пропускающий воду канал в наруной мембране который так же способен связывать предшественники бактериальной капсулы и участвовать в ее сборке. |
© Кристина Перевощикова, 2019