Множественное выравнивание

Вернуться на страницу семестров

Для того, чтобы провести множественное выравнивание надо сделать выборку из гомологичных белков в разных группах организмов. Для этого я выбрал 20 гомологов моего белка из прокариотических организмов и 3 гомолога из эукариотических. Всего 24 белка(считая с моим OPUAC_BACSU). Результаты в таблице 1.

Поиск

Алгоритм BLAST

Название базы данных

Ограничения по таксонам

Порог e-value

Максимальное количество хитов

По прокариотам

BLASTP

Refseq

Firmicutes(исключены)

Eukaryota(исключены)

6e-09

1835

По эукариотам

BLASTP

Refseq

Eukaryota*

6e-09

3

Таблица 1 - параметры поиска в Blast. (* выборка из эукариот прошла довольно плохо. Чем лучше E-value, тем соответственно больше шансов на гомологов, однако нашлось всего 3 находки. Ниже, при анализе множественного выравнивания, будут сделаны интересные выводы).

Домен	Филум/царство	Название организма	Количество белков
Archaea	Euryarchaeotes	Methanoculleus_bourgensis	23
Archaea	Euryarchaeotes	Methanoculleus_vannielii	23
Bacteria	Proteobacteria	Pseudomonas	326
		Desulfovibrio desulfuricons sub.sp.
		Pseudomonas nitroreducens
		Pseudomonas aeruginosa
		Pseudomonas aeruginosa NGGM 2.81
		Pseudomonas viridiflava
		Thioalkalivibrio
		Thioalkalivibrio
		Halomonas elongata DSM 2581
		Ralstonia solanacearum GMI 1000
	Cyanobacteria	Prochlorococcus marinus str.	6
	Actinobacteria	Streptomyces sp.	76
		Streptomyces sp
		Streptomyces sp
	CFB	Bacteroides	60
		Bacteroides
		Bacteroides fragilis
		Parabacteroides distasonis
Eukaryotes	Apicomplexans	Plasmodium knowlesi strain H	1
	Green plants	Cucumis sativus	1
	Fungi	Moniliophthora perniciosa FA553	1

Таблица 2. Встречаемость гомологов в различных группах организмов.

С помощью BLAST были получены филогенетические деревья каждого из филумов(рис.1 по прокариотам, рис.2 по эукариотам).В скобках указано число, показывающее, сколько гомологов содержит данный систематический ранг.

Получив все последовательности гомологов OPUAC_BACSU, было сделано выравнивание этих последовательностей с помощью программы T-Cofee. Параметры установлены по умолчанию. Полученное выравнивание было открыто в программе JalView, а ниже продемонстрированы изображения, позволяющие сделать какие-то выводы, о которых будет написано ниже.

Получилось довольно консервативное выравнивание, окрашивание было произведено по схеме CrustalX c 19% консервативностью. На рисунке изображены элементы вторичной структуры, из которых мы видим, что они достаточно консервативны и совпадают. Из чего можно сделать вывод, что большинство гомологов OPUAC_BACSU имеют схожую с ним вторичную структуру. Блоки, выровненные по всей длине участки выравнивания, показаны в аннотации BLOKS символом B и отмечены на рисунке красным цветом. Интересно, что выравнивания OPUAC_BACSU с его "гомологами" из эукариот не дали хороших результатов, не исключено, так как E-value было подобрано весьма на граничных пределах, ведь как мы видим из таблиц выше было найдено всего 3 эукариотических организма, где данный белок был отмечен как гипотетический.

На рисунке показано расположение лиганда триметилглицина(BET)- 8 атомов розовым цветом. На выравнивание видно, что особо консервативные участки(те, что наиболее темные), а вернее аминокислотные остатки TRP-72(подписан голубым) и LEU-23(голубым). Сильная консервативность TRP-72 и GLy-26 позволяет сделать предположение, что многие гомологи OPUAC_BACSU не утратили способность связываться с BET.