Трансмембранные белки

Задание1

Таблица 1. Описание трансмембранных белков с известной 3D структурой

PDB код Тип
(спираль, баррель)
Число цепей,
образующих одну ТМ единицу (баррель или набор спиралей)
Число трансмембранных участков в ТМ единице Число остатков в одном трансмембранном участке
(типичное, минимальное, максимальное)
Толщина мембраны в ангстремах Наклон спиралей/тяжей к нормали Какая мембрана, организм, "код транспортера", функция белка
1A0S баррель P[18] Q[18] R[18] 54 11
9
7
23.8 ± 1.1 A P - Tilt: 1°
Q - Tilt: 2°
R - Tilt: 1°
Мембрана:Cell outer membrane1
Организм:Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium
Код транспортера:1.B.3.1.2
Функция:sugar:hydrogen symporter activity
2A65 спираль A[12] B[12] 28 35
25
10
29.8 ± 0.5 A A - Tilt: 4°
B - Tilt: 4°
Мембрана:Plasma membrane
Организм:Aquifex aeolicus
Код транспортера:2.A.22.4.2
Функция:neurotransmitter:sodium symporter activity
1AT9 спираль A[7] B[7] C[7 21 23
19
18
31.8 ± 1.1 A A - Tilt: 5°
B - Tilt: 5°
C - Tilt: 5°
Мембрана:Cell membrane
Организм:Halobacterium halobium
Код транспортера:3.E.1.1.1
Функция:photoreceptor activity;ion channel activity
2B2F спираль A[11] B[11] C[11] 33 25
18
18
28.9 ± 0.7 A A - Tilt: 3°
B - Tilt: 3°
C - Tilt: 3°
Мембрана:Membrane
Организм:Archaeoglobus fulgidus
Код транспортера:1.A.11.5.1
Функция:ammonium transmembrane transporter activity
1FEP баррель A[22] 22 11
9
7
24.3 ± 1.1 A A - Tilt: 0° Мембрана:Cell outer membrane
Организм:Escherichia coli
Код транспортера:8.B.14.1.2
Функция:iron ion binding;receptor activity;siderophore-iron transmembrane transporter
2J1N баррель A[16] B[16] C[16] 48 12
8
5
25.1 ± 1.2 A A-Tilt: 1°
B-Tilt: 2°
C-Tilt: 2°
Мембрана:Cell outer membrane
Организм:Escherichia coli
Код транспортера:1.B.1.1.3
Функция:protein binding;transporter activity
3DET спираль A[14] B[14] 28 A 31
15
10
29.7 ± 0.8 A A - Tilt: 12° B - Tilt: 11° Мембрана:Cell inner membrane Организм:Escherichia coli Код транспортера:2.A.49.5.1 Функция:antiporter activity;voltage-gated chloride channel activity







Выводы:

1)Для трансмембранных участков длина составляет для спиралей приблизительно 15~25, а для баррелей 7~12
2)Мембраны, содержащие белки одного типа, имеют сходную толщину
3)Мембраны, содержащие спирали значительно больше мембран, содержащих баррели. По-видимому, это связано с тем,
что толстым мемьранам нужны длинные трасмембранные белки

Задание2

Белки:
ТМ белок (AC Uniprot) PDB код гомолога UniprotID гомолога
Q8Z727 2WCD HYLE_ECOLI

Q8Z727


3D гомолог


Структура гомолога скачанная из PDBTM

Аннотация из Uniprot
FT TRANSMEM 179 199 Helical; (Potential).
Резулбтат TMHMM

С использованием JalView
Выравнивание в формате msf
Выравнивание в формате fasta
Выравнивание в формате jar
Выводы. Для выравнивания я выбрал программу t_coffe, т.к данные гомологи близки.
Анализируя выравнивание, можно сказать, что последовательности крайны консервативны,
причём выравнивание наилучшее в середине. В местах трансмембранных спиралей сходство почти полное.
Исходя из полученных предсказаний можно предположить, что в белке 1 трансмембранный участок,1 цитоплазматический и 1
По аминокислотному составу в ТМ спиралях преобладают гидрофобные а.к.(S,L,I,V,A,F,Y,M,W), хотя зачастую попадаются и достаточно гидрофильные(N и G). Предсказаания TMHMM верно указывают участки трансмембранных спиралей, если сравнивать с аннотацией Uniprot и правильно показывают вне- и внутриклеточные участки белка. Однако полностью полагаться на его результаты вплоть до позиций начала и конца спиралей, нельзя. Полностью универсальных предсказателей не существует, и нужно получать информацию, основываясь на разных источниках. Интересно, что в ТМ аннотации PDB гомолога координаты центральной спирали указаны приблизительно верно, а начале полседовательности был также найден
ТМ участок, который не указан в аннотации Uniprot и не находится TMHMM. По-видимому он найден ошибочно.