Выравнивание последовательностей белка

1. Глобальное парное выравнивание гомологичных белков.

Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков

Protein name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
ADP-ribose pyrophosphatase	ADPP_ECOLI	ADPP_BACSU	171.5	29.4%	46.3%	34	11
Catalase HPII	CATE_ECOLI	CATE_BACSU	1934.0	49.3%	62.4%	89	13
Zinc uptake regulation protein	ZUR_ECOLI	ZUR_BACSU	93.0	21.0%	33.7%	46	9

В таблице за название белка взято рекомендуемое название для белка кишечной палочки. Было обнаружено 2 разночтения названий для кишечной палочки и сенной палочки. Для CATE_BACSU рекомендуемое название - Catalase-2, а для ZUR_BACSU - Zinc-specific metallo-regulatory protein.

2. Локальное парное выравнивание гомологичных белков.

Таблица 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков

Protein name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
ADP-ribose pyrophosphatase	ADPP_ECOLI	ADPP_BACSU	176.5	32.8%	50.5%	20	9
Catalase HPII	CATE_ECOLI	CATE_BACSU	1940.5	53.9%	68.1%	26	9
Zinc uptake regulation protein	ZUR_ECOLI	ZUR_BACSU	104.5	25.0%	42.1%	14	5

3. Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам.

Таблица 3. Характеристики глобального парного выравнивания негомологичных белков.

Protein name 1	Protein name 2	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
ADP-ribose pyrophosphatase	HPr kinase/phosphorylase	ADPP_ECOLI	HPRK_MYCPN	38.5	8.1%	16.2%	269	12

Таблица 4. Характеристики локального парного выравнивания негомологичных белков.

Protein name 1	Protein name 2	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
ADP-ribose pyrophosphatase	HPr kinase/phosphorylase	ADPP_ECOLI	HPRK_MYCPN	54.0	30.6%	61.2%	5	3

Если сравнивать характеристики глобального выравнивания негомологичных белков и гомологичных, очевидна разница в весе выравнивания - у гомолгичных он, как и ожидалось, выше. Процент совпадающих и сходных букв в выравнивании негомологичных белков также ниже, а число гэпов выше. Более высокие показатели характеристик при локальном выравнивании объясняются тем, что выравниваются участки последовательностей, а не вся последовательность целиком.

4. Сохранение выравнивания в fasta-формате и импорт в Jalview.

Глобальное выравнивание белков ZUR_ECOLI и ZUR_BACSU в виде проекта Jalview

5. Множественное выравнивание белков.

Выравнивание 5 белков с мнемоникой ZUR в виде проекта Jalview

Выбранная мною мнемоника - ZUR. При поиске белков с подобной мнемоникой в Swiss-Prot их оказалось ровно 5: ZUR_ECOLI, ZUR_BACSU, ZUR_SHIFL, ZUR_MYCTO, ZUR_MYCTU. В выравнивании обнаружилась 21 консервативная колонка. Белки ZUR_ECOLI и ZUR_SHIFL оказались абсолютно идентичными, отличаясь лишь принадлежностью к разным организмам. Также идентичными оказались ZUR_MYCTO и ZUR_MYCTU, однако, они хуже всего выровнялись с другими белками, как минимум, из-за того, что они значительно короче остальных. В принципе, относительно размеров белков, консервативных участков довольно много, поэтому, я могу предположить, что все они гомологичны.