Занятие 10. Эволюционные домены. БД Pfam, InterPro.

Опишите доменную архитектуру данного вам белка в соответствии с БД Pfam .

Поиском либо по идентификатору UniProt своего белка, либо по его последовательности, найдите описание его доменной архитектуры. Разные виды поиска доступны с главной страницы. Поиск по идентификатору - в окошке Jump to...
В отчет вставьте табличку следующего вида:

Доменная структура белка XXXX_BACSU по данным Pfam

Cхема из Pfam:
Пояснения к схеме
№	Pfam AC	Pfam ID	Полное название семейства доменов (по-русски! и желательно с кратким пояснением)	Положение в последовательности белка XXXX_BACSU	Клан
1.	PF00218	IGPS	Семейство доменов названо по названию фермента индол-3-глицерофосфатсинтетазы, фермента, катализирующего четвёртый этап биосинтеза триптофана...	4–252	Клан TIM_barrel (CL0036), содержит 54 семейства, у пяти неизвестна функция (PFAM ID начинается с DUF)
2.

Выберите один из доменов вашего белка и приведите следующие данные о нем.

Зайдите на страницу домена и найдите на ней (или по ссылке с неё) требуемую информацию.
• Во сколько разных архитектур входит домен?
• Для какого числа белков, содержащих домен, известна последовательность?
• Для какого числа разных белков, содержащих домен, определена пространственная структура (домена или всего белка)?
  По ссылке "Stuctures" найдете нужную информацию.
• Сохраните выравнивание "seed" фрагментов белков, соответствующих домену.
  Меню "Alignments", выберите формат MSF, Seed (а не Full - все последовательности), "Generate", сохраните выравнивание и присоедините к отчёту.
• (*) Оцените в отчёте достоверность этого выравнивания: по вашему мнению, подтверждает ли это выравнивание гомологичность доменов ? (см. презентацию).
  Рекомендуетcя в выравнивание добавить строчку для разметки консервативных участков. В Genedoc - Import => Input, имя последовательности "homologous", последовательность - как минимум, один символ, например, "-".
  Для разметки "Edit" => "Residue edit mode" и в новой строчке ставьте буквы X на консервативных участках.
  Другой вариант - использовать скрипт generate_markup.py, который создает нужную псевдопоследовательностьв fasta формате. Потом её можно импортировать в выравнивание. Запускается так: python generate_markup.py. На вход подается файл с указаниями от какой - до какой позиции выравнивания поставить требуемый символ.
  Скрипт лежит на диске P в директории y10/Term2/Blok3/Practices/Pr_10

Выберите доменную архитектуру, в которой присутствует два или более разных доменов. Опишите, как часто и в каких организмах встречаются домены по отдельности.

• Как выбрать доменную архитектуру: варианты.
  - Ваш белок включает два или более доменов - выбирайте его доменную архитектуру.
  - Проверьте в какие доменные архитектуры входит единственный домен вашего белка. Как правило, одна из них - подходящая; берите ее. Щелчком по домену попадаете на страничку домена. В меню сверху выбираете "Achitecture".
  - Если и этот способ не сработал, то возьмите любой другой белок (например, с сайта другого студента)
• Достаточно взять два домена из выбранной архитектуры
• Как узнать число последовательностей с данным доменом в таксоне.
  - Откройте страничку домена.
  - Перейдите по ссыке "Species", далее - "Tree".
  - Выберите "Expand to depth" = 2
  - Разберитесь где и что указано и заполните таблицу, аналогичную приведенной ниже.
• Результат представьте в виде таблицы, см. ниже образец.
• В кратком резюме сделайте вывод о распространенности доменов.



Представленность домена PFxxxx в организмах разных видов

Таксон		Количество белков с доменом PFxxxxxx.
Эукариоты	Зеленые растения
	Грибы
	Животные
	Остальные эукариоты
Археи
Бактерии
Вирусы

Определите, в скольких разных белках Bacillus subtilis встречаются домены, представленные в заданном белке

Откройте страничку с таксономическом деревом Pfam для первого домена. С помощью контекстного поиска (<Ctrl+F> в большинстве браузеров) найдите таксон. Поставьте перед названием таксона галочку и щелкните по кнопке View graphically в правом меню. Изучите открывшуюся страничку и занесите результаты в табличку, см. ниже. Повторите то же для каждого из доменов заданного белка. Ниже таблички приведите число белков с точно такой же доменной организацией, что и заданный белок. Сделайте краткий вывод о частоте доменов в белках изучаемой бактерии.

Представленность изучаемых доменов в белках Bacillus subtilis

№	PFAM ID	Bacillus subtilis
1.

Приведите не менее трёх примеров разных доменных перестроек

Для каждого из доменов заданного белка рассмотрите странички с вариантами доменной организации и подберите наиболее яркие примеры доменных перестроек. Для каждого примера в отчете приведите идентификатор PFAM и название домена, две картинки, иллюстрирующие перестройки, и краткое описание перестройки.


Пример:
Домен PF00532 (Peripla_BP_1) встречается в сочетании с разными доменами, причем бывает как на N-, так и на С-конце последовательности.
AGLR_RHIME:
B5YAI5_DICT6:


Чем нетривиальнее пример, тем лучше!! Обратите внимание на однодоменные и многодоменные варианты, на дупликации доменов, на разрывы в последовательности доменов и т.п.

(*) Сравните описание мотивов в разных БД.

Откройте главную страничку БД InterPro. По идентификатору UniProt вашего белка найдите описание всех подписей (signatures), интегрированных в InterPro, т.е. имеющих InterPro ID. Картинку с разметкой всех мотивов вставьте в отчет. В отчете ответьте на следующие вопросы.

• Как называется самый короткий мотив? В какой БД он описан? Как называется тип распознающего правила?
• Как называется самый длинный мотив? В какой БД он описан? Как называется тип распознающего правила?
• Какие структурные подписи интегрированы в InterPro?
• Отличаются ли границы структурных доменов от границ доменов Pfam?