Множественное выравнивание
Создание репрезентативной выборки гомологов белка PTHP_BACSU
С помощью программы ВLAST была создана репрезентативная выборка гомологов PTHP_BACSU по различным таксонам прокариот. Bacillus Subtilis, которой принадлежит белок, относится к филуму Firmicutes, поэтому при создании запроса в поле “Organism” исключили филум Firmicutes и Eukaryota. Поиск гомологов осуществлялся по базе данных RefSeq.
Таблица 1
| Поиск | Алгоритм BLAST | Название базы данных | Ограничения по таксонам | Порог e-value | Максимальное количество хитов |
| По эукариотам | blastp(protein-protein BLAST) | RefSeq | Eukaryota | 1e-5 | 4 |
| По прокариотам | blastp(protein-protein BLAST) | RefSeq | Exclude(Eukaryota and Firmicutes) | 1e-5 | 1440 |
Для того, чтобы узнать, к каким группам относятся гомологи, в секции Descriptions окна выдачи BLAST выделили все последовательности и получили о них выдачу GenBank, в правом верхнем углу окна нажали “Tree”.
На рисунках 1 и 2 показан результат для прокариот эукариот. Так как не удалось загрузить все полученные результаты для прокариот, использовали максимальное количество хитов, равное 1000.
Рис.1 Таксономические группы прокариот
Рис.2Таксономические группы эукариот
В таблице 2 приведены белки, которые были выбраны для множественного выравнивания.
Таблица 2. Параметры поиска гомологов с помощью BLAST.
|
Домен |
Филум/царство |
Название организма |
Количество белков |
|
Archaea |
Halobacteriaceae |
Halosacrina pallida |
1 |
|
Bacteria |
Proteobacteria |
Methylophaga lonarensis |
1 |
|
Xanthomonas translucens |
1 |
||
|
Oxalobacteraceae bacterium IMCC9480 |
1 |
||
|
Methylotenera versatilis 301 |
1 |
||
|
Pelobacter carbinolicus DSM 2380 |
1 |
||
|
Cystobacter fuscus |
1 |
||
|
Tenericutes |
Mycoplasma anatis |
1 |
|
|
Spirochaetes |
Treponema sp. JC4 |
1 |
|
|
Fusobacteria |
Fusobacterium sp. 7_1 |
1 | |
|
Sebaldella termitidis ATCC 33386 |
1 | ||
| Ilyobacter polytropus DSM 2926 | 1 |
Chlorobi |
Chlorobium ferrooxidans |
1 |
|
Chlorobaculum parvum NCIB 8327 |
1 | ||
| Prosthecochloris aestuarii DSM 271 | 1 | ||
|
Actinobacteria |
Dietzia cinnamea |
1 |
Verrucomicrobia |
Verrucomicrobiae bacterium DG1235 |
1 |
|
Opitutus terrae PB90-1 |
1 | ||
|
Deinococcus-Thermus |
Deinococcus gobiensis I-0 |
1 |
|
|
Ignavibacteria |
Melioribacter roseus P3M |
1 |
|
|
Elusimicrobia |
Elusimicrobium minutum Pei191 |
1 |
Thermotogae |
Thermotoga naphthophila RKU-10 |
1 |
|
Thermotoga sp. RQ2 |
1 | ||
|
Caldiserica |
Caldisericum exile AZM16c01 |
1 |
|
|
Planctomycetes |
Rhodopirellula europaea |
1 |
|
|
Eukaryotes |
Fungi |
Aspergillus Oryzae RIB40 |
1 |
|
Animals |
Bombus impatiens |
1 |
|
|
Plants |
Ricinus communis |
1 |
Из чернового списка гомологов я убрала Aspergilus flavus NRRL3357, относящейся к домену Eukaryotes.
Множественное выравнивание гомологов PTHP_BACSU
Для множественного выравнивания использовала программу Muscle в интерфейсе JalView.Цветовая схема(таблица.3) собственная, аминокислоты раскрашены по свойствам. Выравнивание, сделанное программой представлено на рис.3.Сделаны следующие подписи: SECONDARY- вторичная структура белка(альфа-спирали и бета-тяжи, SITE- остатки, связанные с лигандом и BLOCKS- участки, выровненные по всей толщине. Яркость аминокислотных остатков определяется порогом консервативности 21.
.png)
Рис. 3 Множественное выравнивание, сделанное программой Muscle.При окраске использовался порог консервативности 21
Таблица 3 Cхема собственной окраски множественного выравнивания.
Результаты анализа множественного выравнивания гомологов белка PTHP_BACSU
Из выравнивания очевидно, что белок PTHP_BACSU достаточно консервативный:среди всех групп организмов гомологи слабо отличаются между собой.
Самое плохое выравнивание на концах последовательностей, а в ядре молекулы находятся консервативные участки.Возможно, это связано с тем, что белок представляет собой глобулу,образованную в основном серединой молекулы
Сделав ассоциацию трехмерной структуры своего белка с множественным выравниванием, заметим, что цепь S окрасилась в соответствии с выравниванием.
С лигандом SO4 связываются следующие аминокислотные остатки белка: Asp32, Asn43, Lys45.Менее консервативным является Asp32.
На рисунке 4 изображена пространственная структура белка PTHP_BACSU, полученная JMol.
Рис. 3 Трехмерная структура белка PTHP_BACSU, окрашенная в соответствии с консервативностью аминокислотных остатков.Лиганд SO4 изображен зеленым цветом.
© Boskhomdzhieva Baina, 2012