МГУ

Учебная страница
Жуковой Надежды

Студентки факультета биоинженерии
и биоинформатики МГУ им. Ломоносова

ФББ
Данный практикум посвящен нахождению блоков в множественных выравниваниях. Необходимо было выбрать множественное выравнивание какого-либо белка, найти и разметить блоки в нем, а также объяснить гомологию. Для выполнения заданий был выбран белок белок PRPC_HUMAN, который имеет интересные особенности.

Прионы (англ. "prion" от PRotein — «белок» и infectION — «инфекция») — особый класс инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой и не содержащих нуклеиновых кислот. Все известные прионные заболевания млекопитающих вызываются белком PrP. Его форма с нормальной третичной структурой называется PrPC, а инфекционная, аномальная форма называется PrPSc. PrPSc способна превращать нормальный белок PrPC в инфекционную изоформу, изменяя его конформацию. Это, в свою очередь, изменяет взаимодействия PrP с другими белками. Такие ненормальные изоформы объединяются в высокоструктурированные амилоидные волокна, которые, скапливаясь, формируют бляшки. Конец каждого волокна служит своего рода затравкой, к которой могут прикрепляться свободные белковые молекулы, в результате чего фибрилла растёт. В большинстве случаев могут присоединяться только молекулы PrP идентичные по первичной структуре PrPSc (поэтому обычно передача прионов видоспецифична, однако, возможны и случаи межвидовой передачи прионов).



Для начала была скачана последовательность PRPC_HUMAN, затем эта последовательность была введена в BLAST. Результаты распределния можно видеть на рисунке:



Всего было получено 176 результатов. Процент идентичности больше 90% у 15 последовательностей. Из результатов поиска BLAST были выбраны 15 последовательностей, с которыми было произведено выавнивание с помощью программы muscle, а затем загружено в Jalview. Далее выравнивание было приведено в приемлемый вид: удалены пустые столбцы, идентичные последовательности и т. д. и раскрашено с помощью Clustal (столбцы, гомологичность которых составила больше 80%). Результат можно скачать в виде проекта в Jalview или на изображении ниже:



Скорее всего приведенные на рисунке выше белки гомологичны, поскольку имеют пять блоков с консервативными столбцами: 143-161, 236-256, 259-280, 282-305, 352-412 аминокислотные остатки.