Мембранные белки

Описание структуры 3х альфа-спиральных ТМ белков и 3х ТМ бета-баррелей

PDB код Тип
(спираль, баррель)
Число цепей,
образующих одну ТМ единицу (баррель или набор спиралей)
Число трансмембранных участков в ТМ единице Число остатков в одном трансмембранном участке
(типичное, минимальное, максимальное)
Толщина мембраны в ангстремах Наклон спиралей/тяжей к нормали Какая мембрана, организм, "код транспортера", функция белка
2dhh спираль 3 по 12 от каждой цепи (36) типичное 19, минимальное 17, максимальное 23 29.0 Во внутренней мембране Escherichia coli 2.A.6.2.2 транспортер малых молекул через мембрану
3p5n спираль 1 6 типичное 18, минимальное 10, максимальное 26 30.6 6 ± 4° 2.A.87 (TCDB)-транспорт прокариотического рибофлавина через плазматическую мембрану Staphylococcus aureus.
3abv спираль 1 3 типичное 20, минимальное 19, максимальное 25 29.8 3 ± 6° 5.A.3 (TCDB)-сукцинатдегидрогеназа (II комплекс дыхательной цепи) во внутренней митохондриальной мембране Sus scrofa
3aeh баррель 1 12 типичное 10, минимальное 8, максимальное 12 25.2 4 1.B.12 (TCDB)- автотранспорт через внешнюю мембрану Escherichia coli гемоглобин-связанной протеазы Hbp
1g90 баррель 1 8 типичное 9, минимальное 8, максимальное 11 25.4 11 ± 1° 1.B.6 (TCDB), используется Escherichia coli для коньюгации и поддержания структуры внешней мембраны
1wp1 баррель 3 12 типичное 9, минимальное 5, максимальное 9 24.7 0 1.B.17 (TCDB)транспортирует лекарства через внешнюю мембрану Pseudomonas aeruginosa

По данным Lipid Composition Atlas толщина внутримембранной части ТМ белков значительно варьирует (примерно от 7 до 40 ангстрем) в зависимости от организма и типа мембраны.

Для архей: примерно 28-32 ангстрем;

для внешей мембраны грамм-отрицательных бактерий: примерно 23-26;

для внутренней мембраны грамм-отрицательных бактерий: примерно 28-31;

для внутренней мембраны митохондрий: примерно в диапазонах 6-8 и 27-30;

для плазматической мембраны эукариот - значения сильно колеблются;

Длина трансмембранных участков баррелей в 2 раза меньше (по числу остатков) длины трансмембранных спиралей засчет более компактной структуры спирали. Длина трансмембранного участка α-спирали около 20 ангстрем, а баррелей около 10.

Аннотация трансмембранных участков белка A1JHZ2

По данным записи Uniprot: TCDB 2.A.4.; семейство белков, участвующих в диффузии катионов (CDF);
трансмембранные участки: 12-32, 40-60, 82-102, 114-134, 164-184;
цитоплазматические участки: не указаны;
внеклеточные участки: не указаны.

Результат TMHMM

# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 Length: 300
# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 Number of predicted TMHs:  6
# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 Exp number of AAs in TMHs: 125.91911
# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 Exp number, first 60 AAs:  44.16728
# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 Total prob of N-in:        0.99549
# uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8 POSSIBLE N-term signal sequence
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	inside	            1    11
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	    12    34
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	outside	    35    37
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	    38    60
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	inside	           61    79
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	    80   102
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	outside	   103   116
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	   117   139
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	inside	          140   157
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	   158   175
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	outside	   176   179
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	TMhelix	   180   199
uniprot_A1JHZ2_FIEF_YERE8	TMHMM2.0	inside	          200   300

Сравнение с гомологом FIEF_ECOLI (PDB ID: 3H90)

трансмембранные участки: 12-34, 38-60, 80-102, 117-139, 158-175, 180-199;
цитоплазматические участки: 1-11, 61-79, 140-157, 200-300;
внеклеточные участки: 35-37, 103-116, 176-179.


Гомолог содержит 6 спиральных участков, пронизывающих мембрану, примечательно, что для результаты TMHMM для моего белка совпадают с анализом гомолога.

Выравнивание также подтвердило, что результаты TMHMM и анализа гомолога совпадают, а вот результаты Uniprot незначительно отличаются. По данным Uniprot мой белок насчитывает не 6, а пять трансмембранных участков, из них первые 4 почти совнадают с данными других анализов (разницу в несколько аминокислотных остатков считаю незначительной), а вот пятый указан в середине между пятым и шестым приведенным в TMHMM для моего белка и в гомологе, всвязи с этим считаю, что анализ TMHMM дает более точные данные.


Выравнивание.msf