1. Поиск точных функциональных ортологов в термофильных бактериях
Aquifex aeolicus — экстремальный термофил. Чтобы оценить, насколько уникальна/консервативна именно эта версия фермента среди организмов, живущих при высоких температурах, нужно искать белки с идентичной аннотацией (то есть точные ортологи AroE), но исключая наш таксон, и ограничивая поиск только термофилами.
Запрос: Protein Name: "Shikimate dehydrogenase" AND Taxonomy: 270 NOT Organism: 63363
Результат: 41 находка в разных группах.
Вывод: из-за малого количества результатов можно предположить, что у термофилов чаще встречается другие версии этого фермента
2. Оценка эволюционного распространения белка (поиск по названию функции)
Чтобы понять, насколько широко фермент AroE распространен среди живых организмов, и есть ли таксоны, где он отсутствует (например, облигатные внутриклеточные паразиты). Логика запроса: Ищем все проверенные белки, в названии которых (поле protein_name) встречается Shikimate dehydrogenase. UniProt автоматически ищет синонимы, включая AroE.
Запрос: protein_name:"Shikimate dehydrogenase" Reviewed: yes
Результат: 578 находок
Вывод: Фермент распространен в природе (бактерии, археи, растения, грибы), что подтверждает его ключевую роль в метаболизме ароматических соединений (шикиматный путь).
3. Поиск структурных гомологов за пределами царства бактерий
Цель: Найти белки с такой же укладкой цепи у эукариот (например, растений) или архей. Это исключает случайные совпадения по ключевым словам, так как запрос идет по полю базы данных семейств белков (family:). Логика запроса: Ищем белки, которым присвоено семейство shikimate dehydrogenase, но исключаем бактерии (taxonomy:), чтобы найти эволюционно далекие аналоги. Это демонстрирует поиск по аннотированному признаку + таксономическое исключение.
Запрос: family:"shikimate dehydrogenase" AND taxonomy:"Bacteria" NOT taxonomy: "Aquificae" AND reviewed:yes
Потом тоже самое, но для таксона архей
Результат: 470 находок для бактерии и 44 для архей
Вывод: Среди проверенных записей (Swiss-Prot) белки семейства AroE у архей встречаются реже, чем у бактерий. Это может быть связано с адаптацией к другим источникам углерода.
4. Поиск потенциальных термостабильных биокатализаторов
Цель: Aquifex aeolicus — гипертермофил. Найти все проверенные ферменты шикиматдегидрогеназы, которые встречаются у термофильных организмов с температурой роста выше 70°C
Запрос: (protein_name:"Shikimate dehydrogenase") AND (taxonomy:"Thermotogae" OR taxonomy:"Aquificae" OR taxonomy:"Thermococci") AND reviewed:yes
Количество находок: 3832 результатов (вручную аннотированных).
Вывод: Высокотемпературных гомологов в проверенной части UniProt (Swiss-Prot) крайне много.