Учебный сайт Алены Корягиной

База данных Uniprot. Часть 2

Для освоения поиска в базе данных последовательностей белков Uniprot была проделана следующая работа:

• были найдены все белки - компоненты АТФ синтазы, закодированные в геномах бактерий Thermoanaerobacter Pseudethanolicus и Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus;
• для одной из субъединиц АТФ-синтазы бактерий T. Pseudethanolicus найдены 10 гомологов в 10 других геномах.

Ниже представлены таблица выполненных запросов (таблица 1) и анализ результатов.

Таблица 1. Таблица запросов для поиска белков – компонентов АТФ-синтазы в Uniprot

№	Геном или таксон	Строка запроса	Число записей	Комментарии
1	Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223	organism:"Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223"	2,198	Общее количество записей соответствующее организму, полное название которого Thermoanaerobacter pseudethanolicus (strain ATCC 33223 / 39E) (Clostridium thermohydrosulfuricum)
2	Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223	organism:"Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223" AND name:"ATP syntase"	0	-
3	Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223	organism:"Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223" AND name:*atp*	79	Много лишних вариантов.
4	Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223	organism:"Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223" AND gene:atp*	4	То что надо. Подробнее смотри пункт 1.
5	Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223	organism:"Thermoanaerobacter pseudethanolicus strain ATCC 33223" AND name:*atp* AND gene:22*	10	8 из 10 генов найденных белков входят в оперон АТФ-синтазы. Подробнее смотри пункт 1.
6	Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus	organism:"Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus " AND gene:atp*	7	Полное название организма Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus WC1. Подробнее смотри пункт 2.
7	Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus	organism:"Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus" AND name:*atp* AND gene:04*	16	8 из 16 генов входят в оперон АТФ-синтазы. Подробнее смотри пункт 2.

Анализ результатов

0. Первые три запроса не дали нужного результата.

1. Результатом четвертого запроса (см. таблицу 1) стало 4 белка — компонента АТФ-синтазы для бактерии Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus. Все четыре белка вошли в раздел Uniprot/Swissprot, то есть были проверены экспертами. Более подробную информацию о каждом найденном белке, а именно : «Entry name», название кодирующего гена, из какого организма белок получен, идентификатор этого организма и уровень доказательства существования белка, найдете здесь. Стоит обратить внимание, что все рассматриваемые белки выведены из гомологии с другими белками. Вы можете скачать файл в формате fasta, содержащий последовательности аминокислотных остатков в белке. Теперь обратимся к локализованности генов найденных белков. Они располагаются в следующих локусах: Teth39_2257, Teth39_2258, Teth39_2259, Teth39_2262. Можно предположить, что эти гены входят в один оперон. Для поисках остальных генов оперона был вееден запрос №5 (см. таблицу 1), его рузультатом стали 10 белков, гены восьми из которых располагаются в подряд идущих локусах: с Teth39_2257 по Teth39_2264. Данные гены сотавляют оперон АТФ-синтазы (данный оперон уже рассматривался ранее). Дополнительную информацию о белках оперона АТФ-синтазы найдете тут, также вы можете скачать файл в формате fasta с последовательностями аминокислот.

2. Далее мы искали компоненты АТФ-синтазы в геноме бактерии другого рода: Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus. Результатом запроса №6 (см. таблицу 1) стало 7 белков, ни один из которых не входит в раздел Uniprot/Swissprot и каждый из которых выведен из гомологии. Вы можете посмотреть более подробную информацию о белках и скачать файл формата fasta с последовательностями аминокислот.

Аналогично рассмотренному ранее в пункте 1 обратим внимание на локусы генов найденных белков (TthWC1_0470, … , TthWC1_0475, TthWC1_0477) и введем запрос №7 (см. таблицу 1). Результатом станет 16 белков. Помимо генов, уже найденных семи белков, в оперон АТФ-синтазы включим еще один ген с локусом TthWC1_0476. Теперь информацию о белках оперона АТФ-синтазы бактерии T. Thermohydrosulfuricus смотрите здесь, а fasta-файл с последовательностями аминокислот скачивайте тут.

3. Следующим действием мы стали искать гомологичные последовательности для одной из субъединиц АТФ-синтазы бактерии T. Pseudethanolicus, а именно для субъединицы А. Это было сделано с помощью раздела «Blast». Мы выбрали 10 белков в основном из разных таксонов, разной длины и разной степени гомологичности, аминокислотные последовательности которых вы можите скачать в файле формата fasta. В таблице 2 расположена некоторая информация о выбранных гомологах. Ни для одного из выбранных белков структура неизвестна.

Таблица 2. Информация о гомологичных последовательностях для субъединицы А АТФ-синтазы бактерии T. Pseudethanolicus

	Entry name	Protein names	Organism	Organism ID	Length	Identity	Gene names
Первоначальный белок	VATA_THEP3	V-type ATP synthase alpha chain (EC 3.6.3.14) (V-ATPase subunit A)	Thermoanaerobacter pseudethanolicus (strain ATCC 33223 / 39E) (Clostridium thermohydrosulfuricum)	340099	590	100%	atpATeth39_2259
Гомологичные белки	D3T6E5_THEIA	V-type ATP synthase alpha chain	Thermoanaerobacter italicus (strain DSM 9252 / Ab9)	580331	590	97.0%	atpA Thit_2333
	D9RZY3_THEOJ	V-type ATP synthase alpha chain	Thermosediminibacter oceani (strain ATCC BAA-1034 / DSM 16646 / JW/IW-1228P)	555079	590	92.0%	atpA Toce_2042
	VATA1_CLOTE	V-type ATP synthase alpha chain 1	Clostridium tetani (strain Massachusetts / E88)	212717	592	74.0%	atpA1 CTC_00999
	VATA_CLOTH	V-type ATP synthase alpha chain	Clostridium thermocellum (strain ATCC 27405 / DSM 1237)	203119	589	73.0%	atpA Cthe_2267
	R6IV14_9FIRM	V-type ATP synthase alpha chain	Ruminococcus sp. CAG:177	1262952	590	71.0%	atpA BN517_01831
	C9L5A4_BLAHA	V-type ATP synthase alpha chain	Blautia hansenii DSM 20583	537007	588	70.0%	atpABLAHAN_04554
	D0GLF4_9FUSO	V-type ATP synthase alpha chain	Leptotrichia goodfellowii F0264	596323	590	69.0%	ntpA atpA HMPREF0554_0858
	D6BI20_FUSNU	V-type ATP synthase alpha chain	Fusobacterium nucleatum subsp. animalis D11	556264	589	69.0%	atpA PSAG_01853
	R6M982_9FIRM	V-type ATP synthase alpha chain	Acidaminococcus intestini CAG:325	1263033	590	68.0%	atpA BN610_00668
	B0P7V8_9FIRM	V-type ATP synthase alpha chain	Anaerotruncus colihominis DSM 17241	445972	590	67.0%	atpA ANACOL_00847