Карань Анна
студентка факультета биоинженерии и бионформатики
Главная О себе Учеба ФББ МГУ

Мембранные белки

Задание 1. База данных OPM

В этом задании было необходимо исследовать базу данных OPM на примере белка 4ezc_А, транспортер мочевины (Таблица 1), а потом найти белок с &beta-листами в составе трансмемабранных доменов, а не &alpha-спиралями (Таблица 2).

Таблица 1. Характеристика белка 4ezc (3 цепи)
Толщина гидрофобной части мембраныКоординаты трансмембранных спиралей Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали белка. В какой мембране находится белок
31.2 ± 0.6 A A - Tilt: 3° - Segments: 1( 71- 83), 2( 85- 105), 3( 116- 131), 4( 139- 163), 5( 173- 186), 6( 234- 247), 7( 249- 269), 8( 280- 293), 9( 301- 328), 10( 335- 346)
B - Tilt: 3° - Segments: 1( 71- 83), 2( 85- 105), 3( 116- 131), 4( 139- 163), 5( 173- 186), 6( 234- 247), 7( 249- 269), 8( 280- 293), 9( 301- 328), 10( 335- 346)
C - Tilt: 3° - Segments: 1( 71- 83), 2( 85- 105), 3( 116- 131), 4( 139- 163), 5( 173- 186), 6( 234- 247), 7( 249- 269), 8( 280- 293), 9( 301- 328), 10( 335- 346) 		18.2Плазматическая мембрана эукариот
Таблица 2. Характеристика белка 2fgq
Толщина гидрофобной части мембраныКоординаты трансмембранных спиралей Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали белка. В какой мембране находится белок
25.0 ± 0.9 A A - Tilt: 5° - Segments: 1(6-17), 2(27-31), 3(37-43), 4(53-62), 5(76-82), 6(136-143), 7(148-156), 8(171-179), 9(183-192), 10(205-213), 11(217-225), 12(240-249), 13(253-262), 14(273-281), 15(286-294), 16(322-331)
C - Tilt: 5° - Segments: 1(6-17), 2(27-31), 3(37-43), 4(53-62), 5(76-82), 6(136-143), 7(148-156), 8(171-179), 9(183-192), 10(205-213), 11(217-225), 12(240-249), 13(253-262), 14(273-281), 15(286-294), 16(322-331)
E - Tilt: 5° - Segments: 1(6-17), 2(27-31), 3(37-43), 4(53-62), 5(76-82), 6(136-143), 7(148-156), 8(171-179), 9(183-192), 10(205-213), 11(217-225), 12(240-249), 13(253-262), 14(273-281), 15(286-294), 16(322-331) 		13.6Наружняя мембрана грамм-отрицательных бактерий

Рис.1 Изображение вторичной стуктуры белка 4ezc в мембране. Красные кружки - p-сторона мембраны, синие - n-сторона.

Рис.2 Изображение вторичной стуктуры &beta-бочонок белка 2fgq

Задание 2. Анализ предсказания трансмембранных спиралей

В задании было необходимо оценить корректность предсказания сервисов TMHMM и Phobius.

Таблица 3. Результаты предсказания структуры 4ezc программой 
      FT   TOPO_DOM      1     55       CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM     56     82       
      FT   TOPO_DOM     83     87       NON CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM     88    105       
      FT   TOPO_DOM    106    111       CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    112    131       
      FT   TOPO_DOM    132    136       NON CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    137    159       
      FT   TOPO_DOM    160    249       CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    250    270       
      FT   TOPO_DOM    271    275       NON CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    276    298       
      FT   TOPO_DOM    299    304       CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    305    326       
      FT   TOPO_DOM    327    331       NON CYTOPLASMIC.
      FT   TRANSMEM    332    349       
      FT   TOPO_DOM    350    384       CYTOPLASMIC.

Рис.2 График, отображающий достоверность указанных в Таблице 1 структур белка. Серые области - трансмембранные домены, зеленые - цитоплазматические, синие - не цитоплазматические, красная линия указывает сигнальный пептид.

Предсказано всего 8 трасмембранных доменов, по программе OPM их должно быть 10. Средняя длина предсказанных доменов - 20,5 аминокислотных остатков, что на 2 больше теоретического. Теперь посмотрим уже на конкретные значения. Точно совпадают только 2 значения конца сегментов. Остальные значения обычно не сильно отличаются (+- 5 аминокислотных остатков), однако, начиная между 4 и 5 предсказанными доменами пропущены реальные трасмембранные домены, совсем лишних доменов нет, только с немного неверно предсказанными границами.
*Программа TMHMM по какой-то причине не работает на моем компьюетере, я попробую еще раз позже и на компьюере на факультете.

Задание 3. База данных TCBD

В этом задании было необходимо найти белки в БД TCBD. Это БД классификации транспортеров со структурами. Белка 4ezc в ней нет, а вот 2fgq есть. В этой БД существует циферно/буквенная функциональная классификация белков. Для белка 2fgq TCID - 1.B.1.6.1. 1.B.1 - семейство бактериальных поринов (GBP). Большинство белков 1.B.1 - 1.B.186 принадлежат суперсемейству формирующих поры в наружней мембране белков. В Таблице 4 указана дополнительная информация, присутствующая в БД TCBD.

Таблица 4. Характеристика белка 2fgq в БД TCBD
НомерP24305
Длина351
Молекулярный вес36613.00
ВидComamonas acidovorans (Pseudomonas acidovorans)
Число TMSs1
ЛокализацияНаружняя клеточная мембрана
Дополнительно: Также указаны термины GO в соответствии с функциями:
GO:0009279 C:наружняя клеточная мембрана
GO:0005886 C:плазматическая мембрана
GO:0046930 C:поровый комплекс
GO:0005215 F:транспортная активность
GO:0006811 P:ионный транспорт

4ezc, как и 2fgq, не относится к конкретному КОГу, как указано в БД CDD. 2fgq

©Карань Анна, 2015