| Home | About | Materials | FBB site |
|---|
Описание субстрат-связывающего белка АВС-транспортера из генома бактерии Salmonella enterica subsp. enterica serovar Anatum str. USDA-ARS-USMARC-1735
К суперсемейству AВС-транспортеров (AТР-binding cassette) относят белки, подавляющее большинство которых транспортирует разнообразные вещества: от неорганических ионов до полисахаридов, аминокислот и пептидов. Для функционирования AВС-транспортера необходимы как минимум следующие домены: цитоплазматические NBD (nucleotide binding domain), которые связывают и гидролизуют АТФ, и трансмембранные TMD (transmembrane binding domain), каждый из которых представлен несколькими (чаще всего шестью) пересекающими мембрану альфа-спиралями. Мультидоменные полипептиды, образуемые этими основными доменами, могут быть организованы по-разному.[1],[5]Белки ABC-семейства высококонсервативны и имеются у всех живых организмов. Однако у бактерий и архей есть особая субъединица ABC-транспортера, не характерная больше ни для каких других организмов. Это SBP (substrate-binding protein), белок, определяющий субстратную специфичность и высокую аффинность бактериальных и архейных ABC-транспортеров. Большинство прокариот имеют много SBP-зависимых АВС-транспортеров, которые распознают широкий диапазон лигандов от ионов металлов до аминокислот, сахаров и пептидов.[2] Таким образом, типичные бактериальные ABC-транспортеры состоят из одного или двух трансмембранных пермеазных белков (TMD), одного или двух нуклеотид-связывающих белков (NBD) и высокоспецифичного субстрат-связывающего белка (SBP). У грамотрицательных бактерий субстрат-связывающие белки находятся в периплазматическом пространстве, а у архей и грамположительных бактерий субстрат-связывающие белки являются липопротеинами, заякоренными на мембране.[3]
Последовательность аминокислот данного белка в fasta-формате:
>AKF90938.1 ABC transporter substrate-binding protein MFKRLMMVALLVIAPLSAATAADQSNPYKLMNEAAQKTFDRLKNEQPKIRANP DYLRDVVDQELLPYVQVKYAGALVLGRYYKEATPAQREAYFAAFREYLKQAYG QALAMYHGQTYQIAPEQPLGDATIVPIRVTIIDPNGRPPVRLDFQWRKNTQTG NWQAYDMIAEGVSMITTKQNEWSDLLRTKGIDGLTAQLKSISQQKITLDEKQ
| Идентификатор белка | AKF90938.1 |
|---|---|
| Идентификатор генома | CP007584.2 |
| Название белка | ABC transporter substrate-binding protein |
| Координаты гена в геноме | 598046..598681 |
| Длина гена (bp) | 636 bp |
| Цепь (прямая/обратная) | прямая |
| Длина белка (а.о. - аминокислотных остатков) | 211 а.о. |
Геномное окружение гена изучаемого белка
Рисунок 1. Геномное окружение гена субстрат-связывающего белка АВС-транспортера (идентификатор белка AKF90938.1). Изображение получено с помощью геномного браузера NCBI.
Каждый ген обозначен полоской красного цвета, непосредственно на которой белыми буквами указан id соответствующего белка (на рисунке этого не видно, проявляется при уменьшении масштаба), а также продублирован слева красными буквами внутри черной рамки. Белыми стрелками показано направление считывания гена. Красными засечками сверху отмечены стоп-кодоны, а зелеными — старт-кодоны (в разных рамках считывания). Границы выбранного гена обозначены красными вертикальными линиями. По линейке с числами (сверху) можно судить о точных координатах нужного участка.[4]
Мы видим, что в начале гена в двух рамках считывания имеются старт-кодоны, но лишь в одной рамке (+2) действительно происходит транскрипция. Думаю, вторую рамку мы исключаем, поскольку в ней практически сразу появляются стоп-кодоны, и очень много. А гены такими короткими не бывают, как правило.Что самое интересное, в конце гена стоп-кодон в одной рамке считывания перекрывается со старт-кодоном следующего гена в другой рамке (и в этой рамке действительно идет транскрипция следующего гена). Как по мне, это очень забавное являение, связанное, видимо, с тем, что бактерии вынуждены упрощать и уплотнять свой геном в погоне за скоростью размножения (отбор очень велик, и они постоянно находятся под его давлением). Подобные перекрытия еще часто встречается у вирусов. У эукариот же, насколько мне известно, такого не наблюдается: между генами есть "зазоры" в виде регуляторных участков, "мусорной ДНК", транспозонов и т.д.
Источники
[1] Образовательный портал "Биология и медицина". ABC-транспортеры[2] The substrate-binding protein in bacterial ABC transporters: dissecting roles in the evolution of substrate specificity. Biochem Soc Trans. 2015 Oct. DOI: 10.1042/BST20150135. Abstract on NCBI
[3] InterPro: protein sequence analysis & classification. ABC transporter, periplasmic substrate-binding protein, predicted. Description
[4] Salmonella enterica subsp. enterica serovar Anatum str. USDA-ARS-USMARC-1735, complete genome. Graphics
[5] Англоязычная Википедия, статья про ABC-транспортеры