Практикум 7

Трансмембранные белки

1. База данных OPM

Ниже приведены некоторые сведения о двух трансмембранных белках, первый из которых содержит в своей трансмембранной части альфа-спирали, а второй - бета-листы. Под таблицами с характеристиками расположены изображения соответствующих белков. Среднее количество остатков рассчитывалось на основе разметки в PDB. Первая структура, как оказалось, показана без дополнительных спиралей, расположенных на поверхности.

5lv6, Epidermal growth factor receptor, erbB-1, homodimer

Толщина гидрофобной части белка в мембране, Ангстрем	32.4 ± 1.4
Координаты трансмембранных спиралей	646 - 667
Среднее количество остатков в одной альфа-спирали	23
В какой мембране находится белок	эукариотическая цитоплазматическая мембрана

2x27, Outer membrane protein OprG

Толщина гидрофобной части белка в мембране, Ангстрем	23.9 ± 1.7
Координаты трансмембранных листов	1( 10- 18), 2( 47- 55), 3( 61- 68), 4( 94- 101), 5( 111- 121), 6( 147- 157), 7( 163- 172), 8( 200- 208)
Среднее количество остатков в одном бета-листе	8
В какой мембране находится белок	внешняя мембрана грамотрицательной бактерии

2. Анализ предсказания трансмембранных спиралей

TMHMM

Красным покрашена предсказанная трансмембранная часть белка, синим - часть, торчащая внутрь (в клетку), розовым - наружу. По оси у - уверенность программы в предсказании, по оси х - номера аминокислотных остатков.

Phobius

Картинка почти такая же, как в случае TMHMM, только трансмембранная часть покрашена серым, внешняя - синим, внутренняя - зелёным.

Ввиду примитивности выбранной структуры обе проргаммы предсказывают трансмембранную альфа-спираль с точностью до одного-двух остатков (по мнению TMHMM она включает 22.6 остатков - с 13 по 35, а Phobius просто пишет координаты с 12 по 35, в то время как на самом деле внутри мембраны 21 остаток).

3. База данных TCDB

Первый белок в базе не нашёлся, зато нашёлся второй.

TC-код аналогичен ЕС-коду для ферментов. В данном случае TC-код - 1.B.39.1.3. Первое число - это класс, к которому принадлежит данный транспортный белок (1 - транспортный канал); B - подкласс; 39 - семейство; 1 - подсемейство; 3 - множество субстратов, которые данный белок транспортирует. Примерный перевод описания из базы данных: OprG - порин внешней мембраны, активируется в анаэробных условиях, транспортирует малые нейтральные аминокислоты. Данный белок необходим для формирования биоплёнок. Представляет собой бочонок из 8 бета-листов, мономер. Слишком узок, чтобы внутри разместился даже глицин, поэтому пока не очень понятно, как он работает. Пролин 92 важен для транспорта, так как известно, что замена его на аланин ингибирует транспорт, и ЯМР такого мутанта показывает, что при данной замене нарушается вторичная структура, а именно ободок бочонка, что препятствует движению петель. OprG собирается в олигомеры в мембране, его субъединицы формируют транспортные каналы, и конформационные изменения в barrel-loop регионе, возможно, критичны для его активности.