Практикум 10. Мотивы в белках

Задание 1. Консервативные мотивы в выравнивании

Был выбран домен PF00026 - семейство аспартатпротеаз эукариот ASP. Было скачано выравнивание seed с сайта Pfam, содержащее 24 последовательности, и загружено в JalView. При пороге идентичности 100% был выявлен высококонсервативный мотив с паттерном DTGS...W[VI], который присутствовал во всех 24 последовательностях, что говорит о высоком информационном содержании (IC) мотива. Далее, по данному паттерну был осуществлен поиск в базе данных SwissProt с помощью Prosite, что дало 147 белковых последовательностей. На странице Pfam для семейства ASP указано, что оно включает пепсины, катепсины и ренины. Поиск по ключевым словам выявил, что 119 из 147 последовательностей содержат в названии "renin", "pepsin" или "cathepsin". Из оставшихся 28 последовательностей, 39 содержат слова "Aspartic" или "Aspartyl" в названии белка, указывая на их принадлежность к аспартатпротеазам. Оставшиеся 19 белков были проверены вручную в Pfam по их ID и также отнесены к ASP. Таким образом, можно сделать вывод, что все 147 найденных последовательностей являются правильными.

Задание 2. Мотив, специфичный для одной клады филогенетического дерева

В программе JalView на основе выравнивания seed был построен филогенетический дерево последовательностей с использованием метода Neighbor-Joining (NJ). В результате была выделена одна из клад, в которой был найден специфический мотив (рисунок 2). Паттерн этого мотива выглядит следующим образом:

Y[DPS]N[LFV]P.[KIT]LK[DSK][QE][KG].I..[AVN]AYS[LC].LNS

Далее был выполнен поиск по данному паттерну в исходном выравнивании seed, и оказалось, что этот мотив присутствует только в 6 последовательностях из выбранной клады.

Рис.1. Представители и мотив клады

Задание 3. PSI-BLAST

Был выбран случайный белок с AC P17265, известный как фактор инактивации рибосомы (ribosome hibernation promoting factor), выделен из альфа-протеобактерии Sinorhizobium meliloti. В ответ на стрессовые условия, такие как дефицит питательных веществ, P17265 способствует образованию 100S димеров из 70S рибосом, что переводит рибосомы в неактивное состояние. Это приводит к торможению синтеза белков, позволяя клетке экономить энергию и ресурсы, что способствует выживанию в неблагоприятных условиях. После устранения стрессовых факторов рибосомы возвращаются в активное состояние, и синтез белков возобновляется.

Таблица с данными интераций доступна по ссылке . После 3 интерации таблица находок перестала меняться, результат стабилизировался. Это значит, что найденное семейство гомологичных белков является "хорошим", PSI-BLAST справился со своей задачей и нашел дальних родственников исходного белка.

Таб.1. Данные итераций