Практикум №9. Выравнивание последовательностей

1. Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

Я определила пары белков, чьи идентификаторы Swiss-Prot имеют одинаковую мнемонику функции. Из этих пар я выбрала 3 пары белков, с мнемониками функций: ADEC, SUFS, GALM

Protein name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 853.5 34.7% 52.8% 39 14
Cysteine desulfurase SUFS_ECOLI SUFS_BACSU 1051.0 47.2% 66.3% 6 3
Aldose 1-epimerase GALM_ECOLI GALM_BACSU 111.0 22.5% 35.4% 85 22
Таблица 1. Глобальное выравнивание

2. Локальное парное выравнивание гомологичных белков

Protein name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Adenine deaminase ADEC_ECOLI ADEC_BACSU 858.5 36.3% 54.9% 25 12 94.6% 96.9%
Cysteine desulfurase SUFS_ECOLI SUFS_BACSU 1056.0 48.6% 68.3% 1 1 97.8% 97.5%
Aldose 1-epimerase GALM_ECOLI GALM_BACSU 120.0 22.5% 35.7% 86 20 96.8% 94.5%
Таблица 2. Локальное выравнивание

3. Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Protein name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
L-Ala-D/L-Glu epimerase. Chemotaxis protein. AEEP_ECOLI CHEY_BACSU 21.0 9.2% 16.9% 235 12 - -
L-Ala-D/L-Glu epimerase. Chemotaxis protein. AEEP_ECOLI CHEY_BACSU 37.0 23.0% 38.1% 34 6 30.2% 79.2%
Таблица 3. Локальное и глобальное выравнивание

В таблице первая строка - глобальное выравнивание, вторая - локальное.

Анализируя таблицу, можно сделать вывод о негомологичности рассматриваемых белков. На это указывает большое количество гэпов, очень низкий процент идентичности, низкий вес выравнивания (по сравнению с выравниванием гомологов).

4. Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

В UniProt я искала белок с мнемоникой ADEC. Мне удалось найти 122 белка в SwissProt. Я выбрала белки ADEC_RUEST; ADEC_CHESB; ADEC_DEHMS; ADEC_CLOMB; ADEC_SULNB.

Выравнивание было сделано в Jalview, затем раскрашено по проценту идентичности. Ссылка на скачивание файла с выравниванием

В выравнивании есть некоторое количество консервативных участков - колонки 31; 60; 79; 88; 89; 94; 96; 98; 99; 101; 115; 122; 124-126; 128 и далее. Наиболее протяженный участок расположен в колонках 548-553. У одного белка там произошла замена изолейцина на валин, однако эти аминокислоты обладают схожими свойствами. В целом, в выравнивании можно наблюдать немалое количество гомологичных участков. Думаю, что можно предположить, что белки гомологичны, однако они не являются наиболее близкими гомологами.