Практикум 12. Поиск по сходству. BLAST, E-value

Таблица 1. Некоторая информация о белках

	ID/AC	Название белка	Coverage, %	Identity, %	E-value	гомологичен?
1	WP_008562361.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Bradyrhizobium sp. CCGE-LA001]	100	-	-	-
2	WP_027562337.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Bradyrhizobium]	100	91	0,0	да
3	WP_027551153.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Bradyrhizobium sp. Cp5.3]	98	88	0,0	да
4	WP_065733053.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Bradyrhizobium icense]	100	64	0,0	да
5	WP_028135170.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Bradyrhizobium japonicum]	100	62	6e-136	да
6	WP_075007714.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Stigmatella aurantiaca]	86	56	2e-89	да
7	WP_071897799.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Cystobacter ferrugineus]	86	51	1e-88	да
8	WP_060524344.1	субкласс B3 металло-бета-лактамаза [Sphingomonas sp. Leaf242]	88	48	2e-75	да
9	Q2RP80.1	гидроксиацил-глутатион-гидролаза	29	38	0,0027	да
10	1ZTC	субкласс B3 металло-бета-лактамаза Thermotoga Maritima	60	23	1,8	нет

Рисунок 1. Множественное выравнивание.

Ссылка на выравнивание

Можно выделить несколько крупных блоков: аминокислоты в 42-59 позициях, 109-125, 239-272. В них входят металло-бета-лактомазы 1-8, можно решить что эти белки гомологичны. Гидроксиацил-глутатион-гидролаза относится к бета-лактамо-подобным гидролазам и может быть гомологичной. Кроме того, она входит в блоки 109-125, 163-176, 180-188 211-214 и 307-313.

Были выбраны 2 белка: субкласс B3-металло-бета-лактамаз [Bradyrhizobium sp. CCGE-LA001] с идентификатором AMA59514.1 и Гидроксиацил-глутатион-гидролаза Micromonas commoda (strain RCC299 / NOUM17 / CCMP2709) с идентификатором C1E812_MICCC. Бета-лактамазы — группа бактериальных ферментов, направленных на борьбу с Бета-лактамными антибиотиками (пенициллины, цефалоспорины и др.), наиболее широко используемым классом веществ для антимикробной химиотерапии. Данные ферменты отвечают за образование более распространенной устойчивости бактерий к названным антибиотикам. гидроксил-глутатион-гидролаза относится к бета-лактамо-подобным гидролазам. Для поиска использовалась длина слова 2 и пороговое E-value =1.0E-6. B3 металло-бета-лактамаза Thermotoga Maritima входит в состав 2 блоков: 109-125 и 180-188. Однако мы видим достаточно большое E-value - 1,8, что настораживает, так как нахождение такого белка может быть случайным. Также довольно низкий процент идентичности и относительно большая площадь покрытия (по сравнению с той же гидроксиацил-глутатион-гидролазой). Исходя из этого можно решить что металло-бета-лактамаза Thermotoga Maritima не гомологична B3 металло-бета-лактамазе [Bradyrhizobium sp. CCGE-LA001].

Задание 2.

Рисунок 2. Карта локального сходства.

Можно записать последовательности буквами, обозначая сходные участки одинаково. Тогда: AMA59514.1 - BCDEKAB C1E812_MICCC - ABBCDEK То есть в белке гидроксиацил-глутатион-гидролазе произошла дупликация фрагмента B(78-85). В то же время в белке металло-бета-лактамазе возможно наблюдался ряд изменений: ABCDEK-> ABBCDEK(дупликация фрагмента В, как и в гидроксиацил-глутатион-гидролазе)-> BCDEKAB (перестановка участка AB в конец белка).