1. Сбор информации о ферменте ECHB_HUMAN  

EC-код фермента ECHB: 2.3.1.16

Расшифровка EC-кода и перевод на русский активности, соответствующей каждому из четырех чисел кода:
2 - трансферазы,
2.3 - ацилтрансферазы,
2.3.1 - перенос групп, отличных от аминоацильных,
2.3.1.16 - ацетил-КоА-ацилтрансферазы.

Схема реакции катализируемой ферментом ECHB:
Ацил-КоA + ацетил-КoA = КoA + 3-оксоацил-КoA.

2. Сколько ферментов человека с близкими функциями описано в Swiss-Prot?  

Для поиска белков человека, являющихся ферментами и имеющих общие с заданным ферментом уровни классификации, воспользуемся сервисом SRS.  Поиск будем проводить по двум параметрам, меняя только EC-код (2.3.1.16): 

- Species - "Human"
- ECNumber - 2.*; 2.3.*; 2.3.1.*; 2.3.1.16

EC-код	Число записей в Swiss-Prot	Параметры поиска
2.*.*.*	1610	([swissprot-ECNumber:2.*] & [swissprot-Species:Human])
2.3.*.*	177	([swissprot-ECNumber:2.3.*] & [swissprot-Species:Human])
2.3.1.*	153	([swissprot-ECNumber:2.3.1.*] & [swissprot-Species:Human])
2.3.1.16	3	([swissprot-ECNumber:2.3.1.16] & [swissprot-Species:Human])

3. Определение того, насколько сохраняется функция заданного фермента у белков со сходными последовательностями 

1) Чтобы получить список всех белков мыши (Mus musculus) из Swiss-Prot, у которых класс EC 2 - Transferases, снова воспользуемся сервисом SRS. 
На запрос ([swissprot-Species:Mouse] & [swissprot-ECNumber:2.*]) нашлось 1388 белков. 
Полученные данные сохранили в fasta-формате и в виде текстовой таблицы.

Также нашли совпадения белков с порядковыми номерами EC: 

- EC 2.3: 177 белков
- EC 2.3.1: 157 белков 
- EC 2.3.1.6: 4 белка (ECHB_MOUSE, THIKA_MOUSE, THIKB_MOUSE, THIM_MOUSE)  

2) Из базы данных UniProt взяли последовательность заданного фермента. В названиях последовательностей, полученных ранее, оставили только мнемоники, используя команду sed:

sed -e "s/sp|.*|//" -e "s/ .*//" < echb_mouse.fasta > mouse.fasta

Далее проиндексировали полученный файл и выполнили поиск гомологов ECHB_HUMAN программой blastp:

makeblastdb -in mouse.fasta -out prot -dbtype prot
blastp -query echb_human.fasta -db prot -evalue 1 -out prot_echb.out
blastp -query echb_human.fasta -db prot -evalue 10 -out prot_echb_2.out
blastp -query echb_human.fasta -db prot -evalue 0.001 -out prot_echb_3.out

Получили три файла, отличающиеся результатом только из-за порога на E-value. Ниже приведена таблица, 16-ти белков, полученных при самом слабом пороге (-evalue 10):

Белок	E-value	Identity	Сходство
ECHB_MOUSE	0.0	91%	97%
THIKA_MOUSE	1e-61	34%	50%
THIL_MOUSE	3e-61	35%	50%
THIKB_MOUSE	2e-60	35%	50%
THIM_MOUSE	1e-57	33%	50%
THIC_MOUSE	4e-46	32%	49%
NLTP_MOUSE	3e-10	24%	37%
OXSM_MOUSE	0.008	41%	56%
FAS_MOUSE	0.81	32%	50%
UHMK1_MOUSE	0.91	26%	42%
FASTK_MOUSE	1.2	26%	44%
PTK6_MOUSE	1.7	48%	58%
ATM_MOUSE	3.5	38%	45%
ERBB4_MOUSE	4.6	23%	40%
SMOK1_MOUSE	4.6	39%	58%
NEK8_MOUSE	7.9	37%	42%

Из этих белков, можно считать достоверными гомологами только первые 9 (которые получились при сильном пороге -evalue 0,001) с высоким процентом сходства (>=50%) и низким E-value (< 10 в минус 63 степени).

3) Теперь добавим в таблицу информацию о EC-коде и сохранении функции каждого белка:

Белок	E-value	Identity	Сходство	EC-код	Сохранение функции
ECHB_MOUSE	0.0	91%	97%	2.3.1.16	сохраняется полностью
THIKA_MOUSE	1e-61	34%	50%	2.3.1.16	сохраняется полностью
THIL_MOUSE	3e-61	35%	50%	2.3.1.9	сохраняется до подподкласса
THIKB_MOUSE	2e-60	35%	50%	2.3.1.16	сохраняется полностью
THIM_MOUSE	1e-57	33%	50%	2.3.1.16	сохраняется полностью
THIC_MOUSE	4e-46	32%	49%	2.3.1.9	сохраняется до подподкласса
NLTP_MOUSE	3e-10	24%	37%	2.3.1.176	сохраняется до подподкласса
OXSM_MOUSE	0.008	41%	56%	2.3.1.41	сохраняется до подподкласса
FAS_MOUSE	0.81	32%	50%	2.3.1.41	сохраняется до подподкласса
UHMK1_MOUSE	0.91	26%	42%	2.7.11.1	сохраняется до класса
FASTK_MOUSE	1.2	26%	44%	2.7.11.8	сохраняется до класса
PTK6_MOUSE	1.7	48%	58%	2.7.10.2	сохраняется до класса
ATM_MOUSE	3.5	38%	45%	2.7.11.1	сохраняется до класса
ERBB4_MOUSE	4.6	23%	40%	2.7.10.1	сохраняется до класса
SMOK1_MOUSE	4.6	39%	58%	2.7.11.1	сохраняется до класса
NEK8_MOUSE	7.9	37%	42%	2.7.11.1	сохраняется до класса

Сравнивая с EC-кодом ECHB_HUMAN (2.3.1.16), отметим, что у первых пяти белков сходство вплоть до порядкового номера EC 2.3.1.16 (за исключением третьего белка THIL_MOUSE), у четырёх последующих белков функция сохраняется до подподкласса EC 2.3.1, у последних же семи сохраняется лишь класс EC 2.

Как мы видим, чем выше значение E-value, тем хуже сохраняется функция (например, у первой находки с полным сохранением функции E-value=0, плюс к этому очень большой процент сходства 97% и соответственно идентичности 91%).