Практикум 12. Эволюционные домены белков. Банк Pfam

1. Описание выбранного семейства доменов.

ссылка на таблицу с данными о белке

2. Построение карты локального сходства.

Карта локального сходства
Рис. 1. Карта локального сходства двух белков.
доменная архитектура
Рис. 2. Сравнение доменной архитектуры двух белков.
С помощью алгоритма BLASTp Align two or more sequences на сайте NCBI было построено локальное выравнивание двух последовательностей белков. Так же была проанализированна доменная архитектура этих двух белков. Она имеет следующий вид: Из интереса, я изучила два вторых домена этих белков.

Домен EAL (PF00563) хорошо известен как циклическая ди-ГМФ (c-di-GMP) фосфодиэстераза. Он расщепляет c-di-GMP, которая является важным вторичным мессенджером в бактериях, регулирующим множество процессов, таких как подвижность, образование биопленок и вирулентность.

Домен PglZ (PF08665) в Pfam часто аннотируется как "Putative c-di-GMP phosphodiesterase" или относится к семейству белков, связанных с метаболизмом c-di-GMP.

То есть оба белка являются белками двухкомпонентной регуляторной системы бактерий, имеют одинаковый домен регулятора реакции (PF00072), но разные эффекторные домены, при этом похожие функционально. Такое функциональное сходство и сходство по длине обеспокоило меня, так как я боялась, что алгоритм BLASTp включит эти два разных домена в карту локального сходства. Однако, функциональное сходство не означает сходство последовательностей, что мы можем увидеть в результатах этого выравнивания.

E-value выравнивания имеет очень малое значение (1e-04), а карта локального сходства представляет собой почти непрерывную диагональную линию. Это говорит о том, что две последовательности имеют высокое сходство и коллинеарны (то есть, их сегменты расположены в одном и том же порядке). Мы можем видеть два небольших "разрыва" - один примерно на уровне 40-й аминокислоты, другой примерно на уровне 70-й. Эти разрывы обозначают либо инсерции/делеции а.о., либо области пониженного сходства, где E-value упало ниже порогового значения и поэтому линия на этом участке диаграммы не отобразилась.

Выше сказанное приводит нас к тому, что у этих двух белков есть гомологичный домен Response regulator receiver (PF00072), который они приобрели от общего предка, но его последовательность претерпела эволюционные изменения в нескольких местах. А так же, как белки с одной функцией (белки двухкомпонентной регуляторной системы) они имеют похожую доменную архитектуру.

ссылка на таблицу с информацией о доменной архитектуре белков