Особенности мембранных белков
| PDB код | Тип | Мембрана | Толщина гидрофобной части мембраны, Å | Медиана числа остатков в одном трансмембранном участке |
| 1xio | Спираль | Внутренняя мембрана Anabaena sp. | 31.9 ± 1.5 | 22 |
| 2j8c | Спираль | Внутренняя мембрана Rhodobacter sphaeroides | 29.4 ± 1.1 | 18.5 |
| 4b4a | Спираль | Внутренняя мембрана Aquifex aeolicus | 30.4 ± 1.2 | 22 |
| 1qjp | Баррель | Внешняя мембрана Escherichia coli | 25.4 ± 1.5 | 9 |
| 2fgg | Баррель | Внешняя мембрана Comamonas acidovorans | 25.0 ± 0.9 | 8 |
| 3qra | Баррель | внешняя мембрана Yersinia pestis | 25.2 ± 1.4 | 8 |
Задание №1: отбор гомологов
Поиск гомологов проведен с помощью PSI-BLAST. После 4 итераций с порогом 1e-5 отобрано было 16 гомологов из разных таксонов. Названия последовательностей отредактированы, создан fasta-файл.
Задание №2: анализ структуры выданного белка
Использована база данных OPM для поиска выданного белка.
| PDB ID | Организм | Тип мембраны | TC-код | Наклон спиралей к нормали | Количество трансмембранных спиралей | Название белка |
| 4AV6 | Thermotoga maritima | Внутренняя мембрана | 3.A.10.1 | 0 ± 0°
Отдельно для каждой цепи: 9°, 9°. |
32 (2 субъединицы) | K-активируемый натриевый насос |
Описание полей TC-кода:
3.* - первичные активные транспортёры
3.A.* - работающие за счет гидролиза P-P-связей
3.A.10.* - H+, Na+-транспотрирующая пирофосфатаза
3.A.10.1 - K-стимулируемая
Задание №3: анализ множественного выравнивания трансмембранных белков
Выравнивание построено программой Muscle и импортировано в Jalview. Добавлена аннотация положения трансмембранных спиралей. Помечены участки выравнивания, отвечающие трансмембранным спиралям в строке-аннотации TM_REAL буквой "М". Добавлено предсказание трансмембранных спиралей, выдаваемых программой TMHMM, для гомолога HPPA_CHLTE. Эти участки помечены в строке TM_PREDICTED. Получено изображение структуры:
Применена окраска Hydrophobicity, c порогом консервативности 20%.
Самые гидрофобные остатки - красные, а самые гидрофильные - синие.
Цвета на структуре белка отвечают выбранной цветовой схеме.
Часть белка, ориентированная в n-сторону мембраны, расположена сверху, а ориентированная в p-сторону - снизу.
Проведем анализ результатов. Можно заметить, что консервативность на участках трансмембранных спиралей высокая. Трансмембранные участки состоят в основном из гидрофобных остатков (лейцин, валин, изолейцин, фенилаланин), а так же встречаются высококонсервативные полярные остатки (глицин, серин, глутамин) и заряженные (глутаминовая к-та, аспарагиновая к-та, аргинин, лизин). Возможно, они отвечают за функциональную роль белка. Между спиралями встерчаются и консервативные, и неконсервативные участки, там преобладают заряженные и полярные остатки.
Результаты TMHMM хорошо пересекаются реальной структурой, но кое-где границы не совпадают.
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 Length: 726
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 Number of predicted TMHs: 13
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 Exp number of AAs in TMHs: 314.08282
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 Exp number, first 60 AAs: 26.01802
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 Total prob of N-in: 0.02491
# Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 POSSIBLE N-term signal sequence
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 1 3
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 4 26
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 27 59
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 60 82
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 83 124
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 125 147
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 148 166
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 167 189
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 190 244
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 245 267
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 268 287
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 288 310
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 311 324
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 325 344
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 345 356
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 357 379
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 380 423
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 424 446
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 447 499
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 500 522
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 523 541
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 542 564
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 565 611
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 612 631
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 outside 632 635
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 TMhelix 636 658
Q9S5X0|HPPA_THEMA/1-726 TMHMM2.0 inside 659 726
