Homology search

Поиск гомологии

Введение

В данном практикуме было необходимо найти у вероятно родственных белков консервативные блоки для доказания их гомологичности. Для этого в сервисе pBLAST были найдены гомологичные белки и взяты первые двадцать находок. Их последовательности были скачены, а после этого в программе Jalview было проведено множественное выравнивание. После удаления сильно различающихся последовательностей было оставлено девять белков.

Выбранный белок (NCAM-1) - невральная молекула межклеточной адгезии человека. Оставшиеся после удаления лишних последовательности оказались вариантами этого белка у различных организмов, таких как мыши (Mus musculus), крысы (Rattus norvegicus), быка (Bos taurus), курицы (Gallus gallus), лягушки (Xenopus laevis) и, конечно, человека (Homo sapiens).

Результаты

В полученном выравнивании было найдено семь участков с большим количеством консервативных позиций, при этом помимо них в белке много "одиночных" консервативных колонок. Из всего этого можно заключть, что белки гомологичны.

Ссылка на проект Jalview

Source	Domain	Start	End	Gathering threshold (bits)		Score (bits)		E-value
Source	Domain	Start	End	Sequence	Domain	Sequence	Domain	Sequence	Domain
sig_p	n/a	1	19	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
Pfam	I-set	20	114	23.70	23.70	259.40	65.30	2.7e-75	9.9e-15
Pfam	Ig_3	119	192	30.00	30.00	233.20	36.00	5.7e-67	2e-05
Pfam	I-set	214	304	23.70	23.70	259.40	69.20	2.7e-75	6.2e-16
disorder	n/a	245	253	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
low_complexity	n/a	251	260	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	256	262	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
Pfam	Ig_3	307	399	30.00	30.00	233.20	58.40	5.7e-67	2e-12
disorder	n/a	323	327	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	340	344	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	349	363	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	367	368	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
Pfam	I-set	418	505	23.70	23.70	259.40	43.20	2.7e-75	7.6e-08
Pfam	fn3	508	598	25.00	25.00	90.10	48.10	2.1e-22	2.9e-09
disorder	n/a	514	529	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	600	621	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
Pfam	fn3	610	696	25.00	25.00	90.10	38.80	2.1e-22	2.2e-06
disorder	n/a	628	630	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	632	633	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	710	713	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
transmembrane	n/a	723	746	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
low_complexity	n/a	723	738	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	766	767	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
disorder	n/a	770	858	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a
low_complexity	n/a	806	818	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a	n/a

Информация о доменах

После определения консервативных блоков мне стало интересно, каким доменам они могут принадлежать. На сайте Pfam была найдена архитектрура белка NCAM1 человека (P13591) и координаты доменов. Поиск в Pfam показал, что в белке чередуются несколько доменов иммуноглобулина (Immunoglobulin I-set domain (3 шт) и Immunoglobulin domain (2 шт)), а в конце есть два домена фибронектина (Fibronectin type III domain). Оказалось, что выделенные мной участки - это только части доменов. Так, первые два блока соотвестствуют началу и концу первого домена иммунаглобулина, третий блок - окончание другого домена иммуноглобулина. Интересно, что самый длинный найденный мной консервативный блок (784-830), если верить Pfam, не принадлежит ни одному домену. Возможно, это ещё не описанный домен, либо просто участок без особых специальных функций, в котором по какой-то причине редко происходили мутации. Таблица с координатами доменов была скопирована с сайта Pfam и представлена слева.