Функциональная роль гена в подсистеме. GO, SEED

Белок из прокариотической системы секреции

Белок Q5ZW37_LEGPH - неаннотированный белок гена virB6 организма Legionella pneumophila subsp. pneumophila (strain Philadelphia 1 / ATCC 33152 / DSM 7513), закодирован в геноме бактерии.
Белок принадлежит к секреционной системе IV типа. В этой системе белки транспортируются во внеклеточную среду или направленно в другую клетку. Все белки семейства VirB, как предполагается, работают на поверхности бактериальной клетки и там играют важную роль в передвижении т-ДНК в растительную клетку. Белок VirB6 - важный компонент секреторной системы IV типа для формирования Т пиллей и траспорта генетической информации. Отсутствие VirB6 ведет с уменьшению уровне VirB5 и VirB3, которые, как предполагается, помогают формированию T пиллей в качестве менее важного компонента или фактора сборки комплекса, соответственно. Ссылка на InterPRO. В базе данных KEGG была найдена запись (ссылка) моего белка, которая ссылается на одну большую картинку всех путей секеции клетки (Рис 1). Секреционная система IV типа

Рис.1. Все секреционные системы бактерий. Мой белок гена virB6 находится в системе IV типа в структуре, заякоренной во внутренней мембране.

Секреторная система IV типа характерна для грам-отрицательных бактерий, которые имеют две мемебраны, она работает как на секрецию в окружающую среду, так и в соседнюю эукариотическую клетку-хозяина. Секреторная система IV типа позволяет передавать генетический материал между бактериями, в том числе гены устойчивости к антибиотикам. Он также играет важную роль в выделении токсинов при инфекциях – порождение язв, коклюш или тяжелые формы пневмонии, такие как болезнь Легионеров [1, 2]

В записи Uniprot оказался только один идентификатор GO, во всех близких гомологах мною просмотренных тоже один и тот же идентификатор GO:

Идентификатор	Тип	Описание
GO:0030255	B(biological process) Биологические процессы	Секреция белка через секреционную систему IV типа
GO:0009405	B(biological process) Биологические процессы	Набор специфических процессов, позволяющих одному организму вызвать болезнь у другого
GO:0005886	C (cellular component) Клеточный компонент	Мембрана - липидный бислой, ограничивающий клетку от окружающей среды
GO:0016021	C (cellular component) Клеточный компонент	Компонент мембраны, состоящий из белковых комплексов, проникающих только в один липидный слой мембраны, т.е. погруженные белки

Поиск в базе данных SEED среди близкородственных геномов позволил выявить функцию данного мне белка в секреторной системе IV типа - часть белкового комплекса внутренней мембраны, транспортирующего ДНК (т-ДНК комплекс) [3].

Поиск ортологов оказался непростым. Порог e-value 1е-7 выдает множество ортологов, но все они выравниваются очень плохо. Порог e-value 1е-13 уже дает 10 ортологов, вот таких: Ортологи

Рис.2. Скриншот из SEED с картами окрестностей выбранных ортологов. Number of Regions - 20, e-value - 1e-15, Region Size - 30000.

Чтобы выровнять последовательности ортологов нужно пройти по ссылке Sequence->Align и выбрать белковое выравнивание. Ортологи

Рис.3. Выравнивание ортологов выбранного белка. Оно же в формате .jar

По ссылке Tabular Region information получила таблицу всех генов окрестностей, перевела ее в формат xls и составила сводную таблицу: вот она. Много генов не были отнесены ни к одной системе, в том числе и мой VirB6. Во всех геномах мой белок близко окружен одними и теми же белками - VirB9, VirB10, VirB4, VirB11, VirB8, VirD4. При этом четыре последних белка принадлежат к подсистеме 1- pVir Plasmid of Campylobacter. Чем дальше удаленность от гена, тем меньше сохраняется ортологичность, это отражается в меньшей представленности генов. Интересно заметить, что хоть одинаковые белки идут в одном порядке в разных геномах, они могут располагаться на разных цепях. Смысл ко-локолизации белков в моем случае заключается в том, что все эти белки составляют единую структуру секреторного канала.