Практикум 11: Анализ семейства белковых доменов PF00079 (Serpin)
Описание семейства белковых доменов
Для изучения в данном практикуме я выбрала семейство белковых доменов PF00079, которое является семейством серпинов — ингибиторов сериновых протеаз. Для того чтобы изучить данное семейство, я обратилась к базе данных Pfam. В результате поисков были найдены следующие данные:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| AC pfam | PF00079 |
| ID pfam | Serpin (serine protease inhibitor) |
| #SEED | 102 |
| #All | 57000 |
| #SW | 298 |
| #architectures | 473 |
| #3D | 281 |
| Taxonomy | |
| #eukaryota | 51954 |
| #archaea | 253 |
| #bacteria | 3929 |
Серпины — ингибиторы сериновых протеиназ. Большинство представителей этого семейства действительно ингибируют сериновые протеазы. Однако некоторые серпины обладают дополнительной функцией, а именно подавлением активности цистеиновых протеаз — например, каспаз и катепсинов.
Согласно аннотации Pfam (PF00079), структура представляет собой сложную укладку, содержащую пучок спиралей и бета-сэндвич.
Серпиновый домен участвует во многих клеточных процессах, например: дегрануляции нейтрофилов и тромбоцитов, сигнальных путях, связанных с G-белками, регуляции каскада комплемента, процессах свертывания и фибринолиза, а также в биосинтезе глюкокортикоидов.
Анализ доменных архитектур для серпинового домена показал, что наиболее распространённой структурой является архитектура, состоящая ровно из одного серпинового домена и без каких-либо других доменов — таких белков насчитывается 51 748. Однако нередко встречаются формы, содержащие два, три и более серпиновых доменов, а также белки, в которых серпиновый домен сочетается с другими типами доменов. Вероятно, наличие нескольких серпиновых доменов может усиливать ингибирующую активность или обеспечивать распознавание различных протеаз.
Описание выравнивания белковых доменов (seed)
Характеристики выравнивания белковых доменов приведены в таблице 2.
| Параметр | Информация | Комментарии |
|---|---|---|
| Выравнивание seed | 102 | |
| Максимальный достоверный блок, включающий ВСЕ последовательности (МДБ-all) | Колонки: 273–281 | Конечная колонка выбрана функционально консервативной в первом приближении (самая часто встречаемая аминокислота в ней — F, и он по матрице замен имеет положительное значение с Y) |
| 100% консервативные колонки в МДБ-all | Абсолютно консервативных нет. Функционально консервативные: 273: [MLAVWI], 281: [FWLAVY] |
|
| Максимальный достоверный блок, включающий НЕ ВСЕ последовательности (МДБ-notAll) | Колонки: 596–620 Последовательности: 1–24 |
Данный блок можно было уменьшить, убрав некоторые из последовательностей, но тем самым увеличив количество консервативных колонок |
| 100% консервативные колонки в МДБ-notAll | Абсолютно консервативные: 599-S, 611-E, 613-G, 615-E, 616-619-A. Функционально консервативные: 596-[MILA], 598-[VIL], 601-[VILM], 607-[VIL], 609-[VIL], 620-[TS] |
|
| Участок выравнивания, в котором нет никаких достоверных подблоков, и потому маловероятно, что выравнивание на этом участке отражает ход эволюции | Колонки: 95–107 |
Доменные архитектуры
| Информация | |
|---|---|
| Доменная архитектура 1 | PF00079 |
| Белок с архитектурой 1 | P01008 |
| Доменная архитектура 2 | PF15067 — PF00079 |
| Белок с архитектурой 2 | Q4RTK1 |
На основе карты локального сходства можно заключить, что в общем последовательности данных двух белков схожи. Однако наблюдается довольно много небольших разрывов (не более 7 гэпов), которые соответствуют инсерциям или делециям.