Мембранные белки

Задание 1: База данных OPM.

Для выполнения заданий был выдан белок с pdb id: 4n4y (цепь: A). В базе данных OPM необходимо было выполнить поиск по id, найти выданный белок и скачать предсказание его расположения на мембране. Для белка нужно было определить несколько параметров, которые представлены в таблице 1. С помощью поиска по уровням классификации был найден белок с pdb id: 1p4t, в трансмембранной части которого бетта-листы, а не альфа-спирали. Информация о нем также содержится в таблице 1. Этот белок является внешним мембранным белком NspA, относящимся к виду Neisseria meningitidis.

Таблица 1 - Информация о белках с pdb id: 4n4y и 1p4t

Параметр	Значение (4n4y)	Значение (1p4t)
Толщина гидрофобной части мембраны	31.2 ± 1.1 A	24.9 ± 2.4 A
Координаты трансмембранных спиралей	Субъединица A - Tilt: 6° - Segments: 1 (21- 47), 2 (67- 89), 3 (104- 129), 4 (143- 162), 5 (185- 210), 6 (223- 245), 7 (267- 285), 8 (292- 314), 9 (347- 372), 10 (379-402), 11 (420-444), 12 (465- 490), 13 (527- 550). Субъединица B - Tilt: 12° - Segments: 1 (15- 37). Субъединица C - Tilt: 9° - Segments: 1 (7- 29).	Субъединица A - Tilt: 20° - Segments: 1 (6-13), 2 (28-36), 3 (40-47), 4 (63-71), 5 (79-89), 6 (105-117), 7 (122-132), 8 (144-154).
Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали (или одном бетта-тяже) белка	23	9
В какой мембране находится белок	Внутренняя мембрана грамм-отрицательной бактерии	Внешняя мембрана грамм-отрицательной бактерии

Также были получены изображения белков с p-стороной мембраны, направленной вверх, и хорошо различимой вторичной структурой (рис. 1 a,b).

Рис. 1 - a) Структура 4n4y; b) Структура 1p4t

Задание 2: Анализ предсказания трансмембранных спиралей.

Целью задания является оценка корректности предсказания сервисов TMHMM и Phobius. Были запущены сервисы TMHMM и Phobius для данного белка (последовательность). Необходимо было сохранить выдачу в 2 форматах. TMHMM заблокировал моего провайдера, поэтому я не могу привести выдачу и, как следствие, сравнить ее с Phobius (ссылка на скрин с "выдачей" TMHMM).
Phobius-выдача: текстовая выдача (ссылка) и графическая выдача (рис. 1).

Рис. 1 - Графическая выдача Phobius

Комментарий к рис. 1: Красный цвет на графике символизирует сигнальный пептид, серый - трансмембранную область, зеленый - цитоплазматическую область, синий - не цитоплазматическую (внеклеточную) область. По вертикали - вероятность предсказания, по горизонтали - номера остатков.
Для данного белка предсказание Phobius просто ужасное: ни одна координата не совпала с реальной выдачей, к тому же несколько спиралей вообще не были предсказаны. Среднее число остатков в 1 спирали составляет 20 в выдаче программы против 23 в реальной выдаче. Таким образом, можно сказать, что данная программа не выдает качественные предсказания спиралей.

Задание 3: База данных TCBD.

В БД TCBD необходимо было найти выданный белок и белок, найденный в задании 1. При наличии белков, необходимо было привести, что означают цифры TC-ID для этих белков. Был проведен поиск по PDB, в результате которого был найден выданный белок и не найден белок из задания 1.
TC-ID белка (с PDB ID: 4n4y): 3.D.4.2.1.
3: первичные активные транспортеры (primary active transporters); 3.D: транспортеры, осуществляющие ОВР (oxidoreduction-driven transporters); 3.D.4: - надсемейство COX (протон-транслокационных цитохром оксидаз) (The proton-translocating cytochrome oxidase superfamily).