Практикум 7: работа с базой данных UniProt


Выбор белка


С помощью расширенного поиска по базе данных UniProtKB для моей бактерии, Xanthomonas cucurbitae, было найдено 5292 белка. Поиск производился с помощью инструмента расширенного поиска, при этом в поле Taxonomy было задано название бактерии, а в квадратных скобках был указан её OC: Xanthomonas cucurbitae [56453]. То есть поиск проводился по запросу (taxonomy_id:56453)

Для более детального рассмотрения был выбран белок пируватдегидрогеназа (AC: A0A2S7DXJ7, оригинальное название - Pyruvate dehydrogenase [ubiquinone]). Этот белок привлек меня тем, что мне уже известно название "пируватдегидрогеназа" и функции такого фермента из биохимии животных клеток.

Данный белок в клетках Xanthomonas cucurbitaeвыполняет похожую функцию, что и пируватдегидрогеназы многих других организмов - катализирует реакцию окислительного декарбоксилирования пирувата с образованием пирувата и CO2. Однако особенность работы данного белка в том, что переносчиком электронов от окисляемого пирувата является убихинон (а не NAD, как в большинстве животных клеток). Также в отличие от реакций в животных клетках образовавшийся ацетат белок не отдает на кофермент А.

Согласно данным описания белка, он катализирует следующую реакцию: убихинон + H2O + пируват = убихинол + ацетат + CO2

EC номер данного фермента: 1.2.5.1


Поисковые запросы


1. Во-первых, с помощью инструментов расширенного поиска был проведен поиск белков других организмов, имеющих такой же номер EC по классификации ферментов. Для этого было выбрано поле с фильтром Enzyme classification (EC) и в него был введен номер фермента 1.2.5.1, то есть поиск проводился по запросу (ec:1.2.5.1) Было найдено 4788 белков, принадлежащих различным организмам - это показывает, что белок, катализирующий данную реакцию встречается также у других организмов. Чтобы проверить, все ли из этих организмов являются бактериями, в запросе дополнительно был выставлен фильтр Bacteria (eubacteria) в поле Taxonomy (OS), т.е. новый запрос (ec:1.2.5.1) AND (taxonomy_id:2). В результате количество найденных белков сузилось до 4772, что показывает, что подавляющее большинство из 4788 белков действительно принадлежат бактериям.

2. Для исследуемого белка его существование было предсказано из гомологии последовательности данного белка с последовательностями других органзмов (Interferred from homology). Меня заинтересовало, сколько белков из 5292, имеющихся в базе данных для Xanthomonas cucurbitae, были также предсказаны из гомологии. Был сформирован поисковый запрос с двумя фильтрами: названием бактерии (Xanthomonas cucurbitae [56453]) в поле Taxonomy (OS) и критериемInterferred from homologyв полеProtein Existence (PE), т.е. сам запрос (taxonomy_id:56453) AND (existence:3). По данному запросу было найдено 2212 результатов. Это свидетельствует о том, что примерно 42% белковXanthomonas cucurbitaeбыли найдены из гомологии последовательностей белков с другими организмами.

3. Последняя модификация записи исследуемого белка была сделана 24 января 2024 года. Меня заинтересовало, записи какого количества белков Xanthomonas cucurbitae были модифицированы в январе этого года. Был сформирован поисковый запрос с двумя фильтрами: названием бактерии (Xanthomonas cucurbitae [56453]) в поле Taxonomy (OS) и диапазоном изменения с 01.01.2024 до 31.01.2024 в поле Date of last entry modification, т.е. сам запрос (taxonomy_id:56453) AND (date_modified:[2024-01-01 TO 2024-01-31]). По запросу было найдено 4332 модификации, что свидетельствует о том, что в январе авторы записей белков Xanthomonas cucurbitae довольно хорошо следили за актуальностью информации в записях.