Доменная структура белка COPA_Ecoli по данным Pfam
Описание доменной структуры белка COPA_Ecoli по данным Pfam :
| Схема из Pfam: |
|||||
| Пояснения к схеме |
|||||
| № | Pfam AC | Pfam ID | Название семейства домена, краткое описание |
Положение в последовательности белка COPA_Ecoli | Клан |
| 1 | PF00403 | HMA | Домен связывания с тяжелым металлом, встречается у белков, участвующих в транспорте металлов (таких как медь, кадмий, свинец),что позволяет избежать отравление металлами. | 6-62 | - (нет информации) |
| 2 | PF00403 | HMA | Домен связывания с тяжелым металлом, встречается у белков, участвующих в транспорте металлов (таких как медь, кадмий, свинец),что позволяет избежать отравление металлами. | 102-160 | - (нет информации) |
| 3 | - | - | Трансмембранный домен | 185-205 | - |
| 4 | - | - | Трансмембранный домен | 217-238 | - |
| 5 | - | - | Трансмембранный домен | 245-264 | - |
| 6 | - | - | Трансмембранный домен | 284-302 | - |
| 7 | PF00122 | E1-E2_ATPase | Домен встречается у мембранных АТФаз - ферментов, использующих энергию гидролиза АТФ для транспорта веществ (например ионов) через мембрану, или, наоборот, использующих электрохимический градиент для синтеза АТФ. Наш белок гидролизует АТФ для транспорта ионов через мембрану. | 291-513 | - |
| 8 | - | - | Трансмембранный домен | 436-458 | - |
| 9 | - | - | Трансмембранный домен | 464-487 | - |
| 10 | PF00702 | Hydrolase | Домен соответствует семейству гидролаз, схожих с галогенокислыми дегалогеназами (haloacid dehalogenase-like hydrolase). Семейство включает дегалогеназы, гидролазы эпоксидов и фосфатазы (в данном случае наш белок - фосфатаза). Белки данного семейства структурно отличаются от альфа/бета гидролаз ( PF00561 ) | 517-732 | Относится к клану HAD (CL0137), который содержит 15 семейств (всего доменов 36056). |
| 11 | - | - | Трансмембранный домен | 778-797 | - |
| 12 | - | - | Трансмембранный домен | 803-824 | - |
Белок COPA_ECOLI участвует в транспорте ионов Cu1+ через клеточную мембрану за счет гидролиза АТФ. Т.к. сам белок встроен в мембрану, в его последовательности содержатся несколько трансмембранных доменов.
Выравнивание-затравка (seed) для N-концевого (первого) домена белка, файл в msf-формате: PF00403_seed.msf .
Сравнение описания доменной структуры белка COPA_ECOLI в Pfam с описанием в других БД:
По запросу в БД InterPro найдено описание доменной структуры белка COPA_ECOLI: на страничке
Среди подписей, интегрированных в InterPro, есть подписи БД Pfam, представленные выше:
Hydrolase
HMA
E1-E2_ATPase
Как мне кажется, наиболее интересна подпись IPR001757 (InterPro ID) из БД Panther ( PTHR11939 ):
Подпись занимает часть последовательности белка с 102 по 834 а.о.
и покрывает домены E1-E2_ATPase, Hydrolase, второй домен HMA, несколько трансмембранных доменов, определенных Pfam.
Таким образом, подпись PTHR11939 является объединением нескольких доменов Pfam, PTHR11939 определяет семейство мембранных АТФаз (или АТФсинтетаз), участвующих в транспорте катионов.
Домен может относиться к F-, V-, A-, P- или E-АТФазам. В данном случае наш белок - P-АТФаза.
В базе данных Pfam не представлено ни одной пространственной структуры белка COPA_ECOLI.
Как часто и в каких организмах встречаются домены белка COPA_ECOLI?
Домен HMA встречается в организмах 1141 видов
Домен E1-E2 ATPase - в 1211 видов
Домен Hydrolase - в 1397 видов
На мой взгляд, HMA - наиболее интересный домен, поскольку отвечает за связывание молекул белка с тяжелыми металлами (такими как медь, свинец и кадмий), что позволяет избежать интоксикации. В то время как другие 2 домена довольно широко распространены и участвуют во многих клеточных процессах. Белки, выводящие медь из организма важны для бактерий и эукариот, так при мутации в генах белков, содержащих домен HMA, у человека развивается болезнь Вильсона-Коновалова или болезнь Менкеса (вызванные повышенным содержанием меди в организме). Последовательность и структура белка консервативны у представителей разных видов.
Рассмотрим распространенность домена HMA среди организмах разных видов:
|
Таксон
|
Количество белков с доменом PF00403 .
|
|
| Эукариоты | Зеленые растения | 837 |
| Грибы | 245 | |
| Животные | 358 (в т.ч. 251 у млекопитающих) | |
| Остальные эукариоты | 12 | |
| Бактерии | 4084 | |
| Археи | 154 | |
Белки с доменом HMA часто встречаются у млекопитающих, зеленых растений, грибов, особенно часто - у бактерий. Широкая распространенность домена согласутся со значимостью его функций.
Определим, в скольких разных белках Escherichia coli K12 встречаются домены, представленные в белке COPA_ECOLI:
| № | PFAM ID | Количество белков в Escherichia coli (strain K12) |
| 1 | HMA | 2 ( COPA_ECOLI, ATZN_ECOLI) |
| 2 | E1-E2_ATPase | 4 ( ATMA_ECOLI, COPA_ECOLI, ATKB_ECOLI, ATZN_ECOLI) |
| 3 | Hydrolase | 19 ( ATMA_ECOLI, YIEH_ECOLI, NAGD_ECOLI, PGMB_ECOLI, YQAB_ECOLI, YFBT_ECOLI, YJJG_ECOLI, ATZN_ECOLI, SERB_ECOLI, YBJI_ECOLI, YRFG_ECOLI, YBHA_ECOLI, YNIC_ECOLI, GPH_ECOLI, COPA_ECOLI, YIHX_ECOLI, ATKB_ECOLI, COF_ECOLI) |
Из всех найденных, только белок ATZN_ECOLI , как и COPA_ECOLI содержит домены 3-ех типов: HMA, E1-E2_ATPase, Hydrolase. ATZN_ECOLI также встроен в мембрану (и имеет несколько трансмембранных доменов), участвует в транспорте тяжелых металлов (свинца, кадмия, цинка, ртути).
В белках кишечной палочки чаще других представлен домен Hydrolase (PF00702), т.к. он участвует в большем количестве клеточных процессов. Реже всех встречается домен HMA.
Доменные перестройки:
COPA_EOLI:
COPA_EOLI:
COPA_EOLI:
Как видно из схем, во многих белках, транспортирующих ионы тяжелых металлов есть сочетания доменов: HMA, несколько трансмембранных доменов, E1-E2_ATPase, Hydrolase. Быть может поэтому, БД Panther (см. выше) определила в последовательности белка COPA_ECOLI один большой домен PTHR11939 , отвечающий за транспорт ионов с затратами АТФ.