Предсказание топологии мембранного белка PIP27_ARATH

Предсказание топологии почти вручную

В данной части работы была использована программа pepwindow пакета EMBOSS для построения профиля гидрофобности.(размер окна взят -9а.о.)Так как минимальный размер трансмембранного сегмента = 19 а.о. и его минимальная гидрофобность-1.9 , то для выявления сегмента необходимо найти участок белка соответствующей длины со средней гидрофобностью равной или выше 1.9. результаты

Предсказание топологии с помощью наиболее популярной программы TMHMM

выходной файл

Выделение трансмембранных сегментов в 3D-структуре прототипа, найденной в базе данных OPM

4 transmembrane subunits
A - Tilt: 9° - Segments: 1(37-58), 2(75-93), 3(102-111), 4(116-137), 5(164-182), 6(199-214), 7(223-232), 8(242-261)
B - Tilt: 10° - Segments: 1(37-58), 2(75-93), 3(102-111), 4(116-137), 5(164-182), 6(199-214), 7(223-232), 8(242-261)
C - Tilt: 9° - Segments: 1(37-58), 2(75-93), 3(102-111), 4(116-137), 5(164-182), 6(199-214), 7(223-232), 8(242-261)
D - Tilt: 10° - Segments: 1(37-58), 2(75-93), 3(102-111), 4(116-137), 5(164-182), 6(199-214), 7(223-232), 8(242-261)

Результаты

файл с разметкой

                                           |   По профилю гидрофобности  |     TMHMM    |
-----------------------------------------------------------------------------------------
Всего предсказано (N)                      |            94               |      129     | 
-----------------------------------------------------------------------------------------
                                           |                             |              | 
    А. По данным ОРМ находятся             |            53               |      107     |                            |              | 
       внутри мембраны                     |                             |              | 
-----------------------------------------------------------------------------------------  
    В. Из них - "торчащие" из мембраны     |                             |              |
       остатки на концах спиралей          |            27               |       24     |
----------------------------------------------------------------------------------------- 
    С. Вообще не имеют никакого отношения  |                             |              |
       к трансмембранным спиралям          |            40               |       0      |
-----------------------------------------------------------------------------------------
D. Число непредсказанных остатков,         |                             |              |
которые по данным ОРМ находятся в мембране.|            82               |       26     |
-----------------------------------------------------------------------------------------
Точность предсказания, A/N                 |            0.56             |     0.83     |
-----------------------------------------------------------------------------------------
Сверхпредсказание, C/N                     |           0.42              |        0     |
-----------------------------------------------------------------------------------------
Недопредсказание, D/(L-N),                 |                             |              |
где L-длина последовательности             |           0.52              |      0.22    |
-----------------------------------------------------------------------------------------

Выводы

Для предсказания трансмембранных сегментов были использованы 2 метода - по профилю гидрофобности и с помощью программы TMHMM. По профилю было найдено 4 сегмента из 8 и найдено 3 участка, которые , хоть и обладают высокой гидрофобностью, но не являются трансмембранными , кроме того был найден 1 сегмент не предсказанный программой TMHMM. С помощью программы TMHMM было найдено 6 сегментов из 8 и не было предсказано ни одного лишнего сегмента, также границы сегментов были определены гораздо точнее, чем по профилю гидрофобности. Из этого следует, что программа TMHMM является гораздо лучшим средством предсказания, чем профиль гидрофобности.