Для выполнения работы была выбрана бактерия Thermoactinomyces vulgaris. Поиск белков осуществлялся с помощью расширенного поиска (Advanced Search) на сайте UniProt.
taxonomy_id:2026 AND reviewed:true
Запрос вернул 5 рецензированных (Swiss-Prot) записей.
Белок привлёк внимание тем, что он хорошо изучен и аннотирован (Swiss-Prot). Для него известна кристаллическая структура, подробно описан каталитический механизм. Уникальной особенностью карбоксипептидазы T является двойная субстратная специфичность (гидролиз C-концевых как гидрофобных/ароматических, так и основных аминокислот), что делает её интересным объектом для эволюционных и структурно-функциональных исследований. Ну, а ещё он был первым в списке
Карбоксипептидаза T
Карбоксипептидаза T — это внеклеточная Zn-зависимая металлопротеаза, продуцируемая термофильной бактерией Thermoactinomyces vulgaris. Фермент гидролизует C-концевые пептидные связи, отщепляя как гидрофобные/ароматические (фенилаланин, лейцин), так и основные (лизин, аргинин) аминокислоты. Благодаря термостабильности и широкой субстратной специфичности фермент представляет интерес для биотехнологии.
Белок синтезируется в виде неактивного препрофермента и активируется путём отщепления N-концевого пропептида. Для термостабильности требуется присутствие ионов Ca²⁺, а для каталитической активности — ион Zn²⁺ в активном центре.
Файл protein_info.txt
Для белка P29068 были найдены кластеры UniRef100, UniRef90 и UniRef50. Информация получена через FASTA-заголовки кластеров со страниц UniRef.
| Кластер | ID Кластера | Размер (Size) | Длина (Length) | Название |
|---|---|---|---|---|
| UniRef100 | UniRef100_P29068 | 3 | 424 | Carboxypeptidase T |
| UniRef90 | UniRef90_P29068 | 7 | 424 | Carboxypeptidase T |
| UniRef50 | UniRef50_P29068 | 122 | 424 | Carboxypeptidase T |
В кластере 100% идентичности находятся 3 белка. Помимо самого P29068, это две архивные записи UniParc (UPI0000112895 и UPI00024ED2A2), вероятно, представляющие собой фрагменты или изоформы того же белка из Thermoactinomyces vulgaris.
7 белков с идентичностью ≥90%. Это близкие гомологи карбоксипептидазы T, встречающиеся в семействе Thermoactinomycetaceae. Размер 7 указывает на то, что белок хорошо консервативен в пределах этого семейства.
122 белка с идентичностью ≥50%. Гомологи обнаруживаются уже в пределах типа Bacillati (включает Bacillota и родственные термофильные бактерии). Размер 122 свидетельствует об умеренной эволюционной консервативности: белок не является уникальным, но и не относится к широко распространённым «домашним» белкам (у которых размер UniRef50 может достигать тысяч).
Карбоксипептидаза T не является уникальным белком только для Thermoactinomyces vulgaris , но имеет ограниченное распространение в пределах термофильных бактерий. Умеренный размер кластера UniRef50 (122) указывает на то, что фермент эволюционно консервативен, но сохраняет видовую/родовую специфичность.
Файл protein_clusters.txt
В рамках задания было составлено несколько поисковых запросов для демонстрации различных возможностей расширенного поиска UniProt и получения биологической информации о карбоксипептидазе T.
Найти все карбоксипептидазы T (EC 3.4.17.18) в базе UniProt
ec:3.4.17.18
1849
Карбоксипептидаза T (EC 3.4.17.18) — фермент, встречающийся преимущественно у бактерий. Количество найденных записей отражает его распространённость в природе.
Найти карбоксипептидазы, для которых известна трёхмерная структура в PDB.
database:pdb AND protein_name:carboxypeptidase
116
Многие карбоксипептидазы имеют экспериментально подтверждённую структуру. Для карбоксипептидазы T (P29068) существует несколько PDB-структур (например, 4IHM, 7AQP), что позволяет изучать её каталитический механизм на атомном уровне.
Найти рецензированные карбоксипептидазы, аннотированные как термостабильные.
protein_name:"Thermostable carboxypeptidase" AND reviewed:true
5
В базе UniProt найдено 5 рецензированных термостабильных карбоксипептидаз. Среди них — белок CBP1_THET8 из Thermus thermophilus (Q5SLM3) и CBP2_THET8 (Q5SLM2). Сам белок P29068 (карбоксипептидаза T из Thermoactinomyces vulgaris) также является термостабильным: согласно литературной аннотации в UniProt, его активность возрастает с температурой до 70 °C, а ионы Ca²⁺ дополнительно стабилизируют фермент.
Найти все протеазы, кодируемые Thermoactinomyces vulgaris.
database:pdb AND protein_name:carboxypeptidase
74
T. vulgaris кодирует несколько протеаз, включая термитазу (P04072) и карбоксипептидазу T (P29068). Это отражает способность бактерии утилизировать внешние белки как источник питательных веществ.