Выравнивания (III)
Так как белок, использованный в предыдущем практикуме, не слишком распространен, для этой работы был выбран фактор свёртывания крови X, который является участником каскада ферментативных реакций, приводящих к сворачиванию крови. Он расщепляет протромбин в двух местах, образуя активный тромбин. Алгоритм Blast находит несколько консервативных доменов в его последовательности (рис. 1).
Изначально для выравнивания были взяты первые 25 результатов алгоритма (все они сочетали высокий процент покрытия и относительно высокий процент похожести). После отбора осталось десять последовательностей, среди которых семь факторов X различных позвоночных (от человека и серой крысы до сетчатой коричневой змеи) и - неожиданно! - три активатора протромбина, которые являются компонентами яда двух змей из семейства аспидов. Несмотря на то, что из-за этих белков в выравнивании осталось несколько достаточно длинных инделей, я рискнула оставить их, потому что они выполняют схожую с изначальным протеином функцию.
В полученном множественном выравнивании были выделены 12 блоков (некоторые из них можно было бы объединить, но я старалась избегать ситуации, когда в блоке присутствуют несколько подряд идущих столбцов с низкой степенью консервативности). Чтобы проиллюстрировать сходство между выполненной работой и реальными данными, я добавила две строки в аннотацию: возможные блоки и консервативные домены (взятые из результатов Blast). Цвета использованы для наглядности и не отражают никаких закономерностей. Ознакомиться со всеми данными можно, скачав проект Jalview, я же в дальнейшем сконцентрируюсь на обсуждении связи между блоками и функциональными доменами белка.
Первый домен (рис. 2) неплохо сочетается с выделенным блоком и интересен тем, что он связан с витамином К. Дело в том, что в выдаче blast и изначальных 25 выравниваниях было несколько протеинов C - коагулянтов, которые так же являются витамин-К-зависимыми ферментами. К сожалению, они оказались негомологичны выбранному белку.
Следующий - домен связывания кальция (рис. 3). Он присутствует во многих белках и даже подписан как сходный с EGF (судя по всему, подразумевается эпидермальный фактор роста). Он был разбит на три отдельных мелких блока, между которыми остались малоконсервативные позиции.
Третий домен (рис. 4) довольно специфичен. Он связан с ингибированием фактора X, и поэтому занятно, что можно найти два цельных блока во всех десяти белках. К тому же и не выделенные позиции зачастую имеют заметную степень консервативности.
Последний домен является самым длинным и, пожалуй, важным. Он относится ко всем ферментам, которые расщепляют пептидные связи после положительно заряженных аминокислот и имеют в своем активном центре серин. Я выделила шесть отдельных блоков, которые покрывают больше половины исследуемой последовательности. На оставшихся участках есть довольно много функционально- и полуконсервативных позиций, что также говорит в пользу той гипотезы, что эти блоки формируют один огромный домен. Этот участок непосредственно связан с функцией, которая объединяет фактор X с активаторами протромбина.
