Мембранные белки

Для этого практикума использовалась структура калиевого канала человека с идентификатором в базе данных PDB 4WFE (рисунок 1).

По данным измерения, ширина части белка, погружённая в мембрану, составляет 30,8 Ангстрем. Располагается на мембране, разделяющей клетку и внутреннюю среду. Количество аминокислотных остатков, включённые в альфа-спирали, погруженные в мембраны, вариьруется от 20 до 30 в зависимости от угла наклона этой спирали.

Рис. 1. Структура трансмембранной части белка 4WFE.

Для дальнейшей работы был выбран белок 3DZM (рисунок 2), который в качестве трансмебранной частиимеет бета-бочонок.ширина трансмембранной части составляет 28,5 Ангстрема. количество отстаков, входящих в трансмембранную часть бета-листа составляет 8-11 остатков.

Рис. 2. Структура трансмембранной части белка 3DZM.

Был проведён BLAST по последовательности цепи A белка 4WFE. По результатам было отобрано 11 последовательностей эукариот, 8 архей и 8 бактерий. они были выравнены методом Muscle with defaults, к поулченному выравниванию были добавлены предсказанные с помощью OPM и TMHMM трансмембранные части. TMHMM довольно точно предсказывает мембранные части белка (с точностью от 1 до 8 аминокислот), но при этом находит несколько "лишних" трансмембранных частей. Файл проекта в jalview можно скачать по следующей ссылке. Выравнивание было покрашено на гидрофобность аминокислот (красные - гидрофобные, синие - гидрофильные) с консервативностью в 30 и показано на структуре канала 4WFE (рисунок 3).

Рис. 3. Структура калиеваого канала 4WFE с раскрашенной по гидрофобности и консервативности цепью А.

Как видно из этого рисунка, более консервативными являются трансмембранные спирали, которые содержат преимущественно только гидрофобные аминокислотные остатки.