Практикум 11. Гомология и выравнивание. Домены.

ОПИСАНИЕ СЕМЕЙСТВА БЕЛКОВЫХ ДОМЕНОВ

Для выполнения заданий было выбрано семейство белковых доменов Cadherin domain (PF00028). Некоторые характеристики этого семейства приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики семейства белковых доменов PF00028.

Информация
AC pfam PF00028
ID pfam Cadherin
#SEED 55
#All 126k
#SW 323
#architectures 5k
#3D 229
Taxonomy
#eukaryota 123541
#archaea 12
#bacteria 2400

Семейство включает в себя внеклеточные домены кадгеринов и родственных им белков.

Кадгерины - это группа трансмембранных белков, расположенных в адгезивных контактах. Они могут регулировать межклеточную адгезию с помощью внеклеточного домена, а их цитоплазматические домены соединяются с актиновым цитоскелетом через связывание с катенинами. Кадгерины выполняют различные функции:

• сортировка различных типов клеток в процессе морфо- и гистогенеза, а также в процессе регенрации;

• участие в формировании и регуляции различных межклеточных контактов;

• участие в контроле межклеточных пространств.

В структуре кадгеринов обычно выделяют следующие домены: сигнальная последовательность, пропептид (примерно 130 а. о.), один трансмембранный домен и 5 тандемно повторяющихся внеклеточных доменов (с повторами сходных участков последовательностей)

Для выполнения функций кадгеринам нужны ионы кальция: они связываются с определенными участками в каждом повторе, что обеспечивает его правильную укладку и придает жесткость внеклеточному домену. Это необходимо для адгезии и защиты белка от расщепления протеазами.

ОПИСАНИЕ ВЫРАВНИВАНИЯ БЕЛКОВЫХ ДОМЕНОВ SEED

Характеристики выравнивания белковых доменов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики выравнивания белковых доменов seed.

Информация
Выравнивание seed Число последовательностей: 55
Число колонок: 129
Максимальный достоверный блок, включающие все последовательности (МДБ-all) Номера колонок: от 53 до 55
Консервативные колонки в МДБ-all Функционально консервативные колонки: 53:[VFLW], 55:[VIML]
Максимальный достоверный блок, включающий не все последовательности (МДБ-notAll) Номера колонок: от 95 до 103
Номера последовательностей блока: от 1 до 36
Консервативные колонки в МДБ-notAll Абсолютно консервативные колонки: 103:[D]
Функционально консервативные колонки: 95:[YH], 97:[VLI] (31 из 36), 99:[VLI] (32 из 36), 101:[ALV] (32 из 36)
Участок выравнивания, в котором нет достоверных подблоков (маловероятно, что выравнивание на этом участке отражает ход эволюции) Номера колонок: от 118 до 123

Файл с проектом Jalview.

КАРТА ЛОКАЛЬНОГО СХОДСТВА ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Доменные архитектуры и репрезентативные белки, использованные для построения карты локального сходства, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Доменные архитектуры и репрезентативные белки, использованные для построения карты локального сходства.

Информация
Доменная архитектура 1 PF00028
Белок с архитектурой 1 O15199
Доменная архитектура 2 PF28399 - PF00028 - PF19699
Белок с архитектурой 2 Q9DDD3
карта локального сходства dotplot
Рис. 1. Карта локального сходства двух последовательностей dotplot.

На рис. 1 представлена карта локального сходства (dotplot) двух последовательностей с одним и тем же доменом, но с разной доменной архитектурой. Карта показывает, что последовательности белков достаточно сходны. Однако присутствуют разрывы, соответствующие вставкам или делециям.