Работа с БД STRING

Семестры • Четвертый семестр • Работа с БД STRING

В данном практикуме я работал с цитохром-B556(γ)-субъединицей формиат дегидрогеназы-N FdnI из протеома E.coli K12_MG1655. Формиат дегидрогеназа использует формиат как основной донор электрона в ходе анаэробного дыхания; в качестве акцептора электрона выступает нитрат.

На рис.1 представлен граф взаимодействия в режиме evidence (первый уровень близости), построенный с помощью БД STRING. Зеленая линия сообщает о соседстве генов белков, красная - о сшивке, синяя - о совместной встречаемости, черная - совместной экспрессии, фиолетовая - подтверждении взаимодействия в ходе экспериментов, светло-голубая - подтверждении в базах данных, желтая - подтверждение через анализ текстов.

На первом уровне близости граф, помимо самого FdnI, имеет 5 узлов:
FdnH: Fe-S(β)-субъединица формиат дегидрогеназы-N, переносчик электронов с FdnI на FdnG; связь подтверждается всеми вышеперечисленными факторами.
FdnG: α-субъединица формиат дегидрогеназы-N, активный сайт; связь подтверждается всеми факторами, кроме сшивки генов.
FdoH: Fe-S(β)-субъединица формиат дегидрогеназы-О. Позволяет использовать формиат как донор электронов при аэробном дыхании. β-субъединица - переносчик электронов с γ- на α-субъединицу. Связь подтверждается всеми факторами, кроме коэкспрессии и баз данных.
FdhF: Селенополипептидная субъединица формиат дегидрогеназы-H. Разлагает муравьиную кислоту до водорода и углекислого газа в анаэробных условиях в отсутствии эндогенного акцептора электронов. Связь подтверждается соседством, базами данных и анализом текстов.
FdhE: Белок, необходимый для активности формиат-дегидрогеназы. Связь подтверждается соседством, совместной встречаемостью и анализом текстов.

Данные белки, скорее всего, образуют один белковый комплекс, т.к. задействованы в одной реакции.

На рис.2 показано изображение геномного окружения.
Красный - собственно цитохром-B556(γ)-субъединица формиат дегидрогеназы-N
Желтый - Fe-S(β)-субъединица формиат дегидрогеназы-N
Зеленый - α-субъединица формиат дегидрогеназы-N
Серо-зеленый - Fe-S(β)-субъединица формиат дегидрогеназы-О
Сизый - Селенополипептидная субъединица формиат дегидрогеназы-H
Синий - Белок, необходимый для активности формиат-дегидрогеназы

Развернутое изображение дерева можно посмотреть здесь.

Гены этих белков находятся рядом в большом числе организмов, в основном из протеобактерий и фирмикут, у архей имеются только у Hyperthermus butylicus, и полностью отсутствуют у эукариот. У многих бактерий некоторые гены дуплицированы и даже триплицированы.

График совместной встречаемости показывает, что данный белковый комплекс достаточно обычен среди всех таксонов протеобактерий, кроме Magnetococcus sp. В остальных таксонах о полной представленности комплекса в достаточной мере можно говорить лишь о фирмикутах, Cryptobacterium curtum и Aquifex aeolicus, а также о группе ацидобактерий.