Трансмембранные белки

Описание белка из OPM

Для работы был выбран бета-листовой автотранспортер NaIP (autotransporter NalP), предсказанный для Neisseria meningitidis. UniProtKB идентификатор – Q8GKS5, PDB – 1uyn.

Выше изображена пространственная структура белка. Вручную была измерена толщина трансмембранного участка равна. Его характеристики следующие:

• толщина трансмембранного участка равна 25,3 ± 2,6 ангстрема, значение совпало с данными сайта OPM
• координаты трансмемранныйх участков: 1(819-828), 2(844-852), 3(858-866), 4(883-891), 5(897-906), 6(931-941), 7(948-958), 8(984-994), 9(1000-1010), 10(1041-1052), 11(1057-1066), 12(1074-1083)
• среднее число остатков в бета-листе: 10,3
• белок локализуется в периплазматической мембране, второй по счету от цитоплазмы у грам-отрицательной бактерии

DeepTMHMM

На сайт были загружены последовательности двух белков и были получены следующие предсказания структур:

PPM

Белок с UniProtKB кодом Y736_BACTN является неклассифицированным транспортером у грам-отрицательной бактерии Bacteroides thetaiotaomicron. Файл с предсказанной структурой этого белка был использован сервисом PPM для предсказания местоположения белка. Параметры работы следующие:

Данных о локализации белка в клетке нет, поэтому поле с выбором мембраны было оставлено по умолчанию "неопределено". Наружнее положение N-конца было выбрано на основе результатов предсказаний из предыдущего блока. Результат работы алгоритма приведен ниже:

• предсказанная толщина трансмембранного участка равна 26.0 ± 0.2 ангстрем
• координаты трансмемранныйх участков: 1( 13- 28), 2( 38- 52), 3( 60- 77), 4( 91- 113), 5( 118- 131), 6( 132- 140), 7( 155- 177), 8( 390- 405), 9( 419- 433),10( 447- 468),11( 478- 501),12( 545- 562)
• среднее число остатков в альфа-спирали: 17,8

Сравнение алгоритмов

Для автотраспортера, состоящем из бета-листов, предсказание DeepTMHMM совпадает с моделью OPM. Обе структуры не отображают полную последовательность, но обе говорят о наличии 12 трансмембраных бета-тяжей. Однако предсказание не нашло одной альфа-спирали, которой обладает белок.

Изображение структуры неклассифицированного траспортера, покрашенной в соответствии с доверительным уровнем. В основном, уровень доверия к предсказанию структуры на протяжении всей длины высокий, за исключением некоторых участков, например, покрашенного оранжевым нерегулярного фрагмента и фланкирующие его участки из бета-тяжей, покрашенных желтым. Сервис PPm показал наличие 12 трасмембранных участков, DeepTMHMM определил только 10. Также в отличие от предыдущего белка, DeepTMHMM не уточнил типы содержащихся вторичных структур в белке. На мой взгляд, уровни достоверности для участков модели не могли повлиять на работу PPM, поскольку формат pdb не содержит этих значений (наверное). Также низкий уровень достоверности характерен для участков, которые не являются трасмембранными.

База данных TCDB

Для выданного белка не удалось найти страницу в TCDB. Поиск проводился а сайте по идентификатору Q8A9S9. На странице UniProtKB также нет нужной ссылки.

Ссылка на страницу в TCDB автотранспортера. Белок имеет код классификации 1.B.12.9.1, то есть он принадлежит поринам из бета-листов, семейству автотраспортеров-1, подсемейству 9. На странице имеется следующая информация:

• Текстовое описание порина. В нем говорится о его способности расщеплять поверхностные факторы вирулентности и о строении. Белок, как уже известно, состоит из 12 бета-тяжей и 1 альфа-спиралей, которая может играть роль пробки, останавливающая проведение молекул по каналу. Пора может изменять свой диаметр, но это не мешает проведению.
• Характеристики (идентификатор, название белка, молекулярный вес...)
• Перекрестные ссылки
• Поиск в других базах
• Последовательность белка