Практикумы 12. Трансмембранные белки


1. OPM

В данном практикуме мне выпало работать с трансмембранным белком YXKI_BACSU. Для задания с ОРМ я выбрала белок LAMB_ECOLI (PDB: 1AF6) (мальтопорин). Он задействован в транспорте мальтозы и мальтодекстринов, также является рецептором для некоторых фагов, в т.ч. лямбда.

Толщина гидрофобного слоя25.1 Å
ЛокализацияВнешняя мембрана Грам(-) бактериий
Координаты трансмембранных структур

A: 1(2-13),2(39-48),3(58-68),4(75-88),5(98-103),6(125-132),7(138-146),

8(170-179),9(185-194),10(213-221),11(227-235),12(269-278),13(284-293),14(305-314),15(320-329),

16(343-352),17(361-370),18(411-420)

B: 1(2-13),2(39-48),3(58-68),4(75-88),5(98-103),6(125-132),7(138-146),

8(170-179),9(185-194),10(213-221),11(227-235),12(269-278),13(284-293),14(305-314),15(320-329),

16(343-352),17(361-370),18(411-420)

C: 1(2-13),2(39-48),3(58-68),4(75-88),5(98-103),6(125-132),7(138-146),8(170-179),

9(185-194),10(213-221),11(227-235),12(269-278),13(284-293),14(305-314),

15(320-329),16(343-352),17(361-370),18(411-420)

Средняя длина трансмембранных структур9-11
Структура белка и его расположение относительно мембраны (синий: n-сторона, красный: p-сторона)
2. DeepTMHMM

Оба белка были проанализированы программой DeepTMHMM. Предсказанная топология предствалена на рисунках ниже. Сверху изображено расположение белка относительно мембраны: красным - трансмембранные участки, синий - внеклеточные, розовый - внутриклеточные. Снизу для каждого остатка белка показаны вероятности вхождения в одну из этих категорий.

Предсказанная топология yxkI относительно мембраны
Текстовая выдача для yklI
Предсказанная топология lamB относительно мембраны

Текстовая выдача для lamB. Программа предсказала 18 ТМ-структур, что совпадает с информацией от ОРМ.

3. РРМ
  • Число мембран: 1
  • Тип мембраны: Gram-positive bacteria inner membrane (Bacillus subtilis является Грам(+) бактерией)
  • Allow curvature: no
  • Topology (N-ter): out (согласно предсказанию DeepTMHMM)
    • Толщина гидрофобной части 29.9 ± 1.1 Å
    Угол изгиба 11 ± 2°
    Трансмембранные сегменты 1( 3- 30), 2( 31- 52), 3( 53- 73), 4( 101- 122), 5( 123- 141), 6( 267- 289), 7( 293- 310), 8( 400- 421), 9( 430- 452)
    Предсказанная локализация yxkI в мембране. Синим цветом показана отрицательно заряженая внутренняя мембрана, красным - положительно заряженая наружная
    4. Сравнение программ

    Для белка lamB результаты предсказания обеих программ отличаются. Хотя оби программы спраивлись обнаружить 18 ТМ-участков, их координаты сдвинуты в среднем на 20 позиций вперёд в результатах DeepTMHMM. Обе программы нашли 9 ТМ-участков у белка yxkI. Координаты расходятся не сильно (0-5 позиций).

    В целом модель имеет высокое качество предсказания, за исключением концевых участков и небольшого участка, расположенного в цитозоли.