Отчет по практикуму 7: Трансмембранные белки

Целью данного практикума было сравнение результатов предсказания трансмембранных участков двух типов белков — β-баррельного и α-спирального — с использованием базы данных OPM и алгоритма DeepTMHMM. В отчете представлены два случая: один с β-баррельным белком наружной мембраны, второй — с α-спиральным белком внутренней мембраны бактерий. Сравниваются координаты сегментов, выделенных в OPM и предсказанных DeepTMHMM, проводится качественный анализ совпадений и различий.

Задание 1: β-баррельный трансмембранный белок

Белок: Hemoglobin-binding protein Hbp
PDB ID: 3AEH
UniProt: O88093
Организм: Escherichia coli O157:H7
Локализация: наружная мембрана

Белок участвует в захвате гемоглобина и извлечении из него железа. Является частью системы «железного пиратства» патогенных штаммов E. coli.

Координаты трансмембранных β-листов по данным OPM:

№ сегмента	Координаты (OPM)
1	1116–1124
2	1139–1146
3	1155–1163
4	1180–1190
5	1194–1203
6	1226–1236
7	1242–1252
8	1279–1291
9	1297–1308
10	1335–1345
11	1349–1357
12	1368–1377

Координаты β-листов по DeepTMHMM:

№ сегмента	Координаты (DeepTMHMM)
1	1116–1127
2	1136–1147
3	1155–1165
4	1179–1190
5	1193–1204
6	1225–1236
7	1243–1254
8	1279–1289
9	1298–1309
10	1333–1343
11	1349–1361
12	1364–1376

График DeepTMHMM для Hbp — **Рис.1** Результаты предсказания трансмембранных участков для Hbp по DeepTMHMM.

Вывод: Оба метода предсказали одинаковое число сегментов (12). Координаты практически совпадают, расхождения составляют 1–3 остатка. DeepTMHMM корректно предсказывает трансмембранные β-листы.

Задание 2: α-спиральный трансмембранный белок

Белок: Glycerol uptake facilitator protein GlpF
PDB ID: 1LDF
UniProt: P0AER0
Организм: Escherichia coli K12
Локализация: внутренняя мембрана

Белок транспортирует глицерин через мембрану по градиенту концентрации. Высокоспецифичен к глицерину, не проводит ионы.

Координаты α-спиралей по данным OPM (цепь A):

№ спирали	Координаты (OPM)
1	11–32
2	41–59
3	86–107
4	145–166
5	179–195
6	233–251

Координаты α-спиралей по DeepTMHMM:

№ спирали	Координаты (DeepTMHMM)
1	15–32
2	46–62
3	90–107
4	146–166
5	177–197
6	230–250

График DeepTMHMM для GlpF — **Рис.2** Результаты предсказания трансмембранных участков для GlpF по DeepTMHMM.

Вывод: Все шесть α-спиралей предсказаны корректно. Совпадение с OPM высокое. Отклонения в пределах 1–3 остатков считаются допустимыми.