Гомология и выравнивание. Домены. JalView

ВЫБОР СЕМЕЙСТВА БЕЛКОВЫХ ДОМЕНОВ

Таблица 1. Характеристики семейства белковых доменов из базы Pfam
Характеристика Информация
AC pfam PF00007
ID pfam Cystine-knot domain
#SEED 24
#All 12k
#SW 139
#architectures 85
#3D 30
Taxonomy
#eukaryota 12210
#archaea 0
#bacteria 1

Домен имеет тенденцию к ассоциации с цистеин-содержащим доменом CCN3 Nov like TSP1 domain (TSP1_CCN), обеспечивающим дисульфид-опосредованное связывание, в приблизительно половине случаев, причем TSP1_CCN располагается в таких белках c N-конца относительно домена цистинового узла.

Сам Cystine-knot domain содержится во внеклеточных белках, димеризующихся посредством образования дисульфидных связей. В зависимости от топологии дисульфидных мостиков существуют разные типы цистиновых узлов, однако все их объединяет формирование ротаксан-подобной структуры благодаря формированию из двух дисульфидных связей петли, через которую проходит третья связь. Такая структура консервативна и имеет форму "гантели", проходящей через "кольцо", что делает ее так называемой кинетической ловушкой - концы "гантели" больше внутреннего диаметра "кольца", что предовращает диссоциацию данного комплекса и обеспечивает стабилизацию белковой структуры.

Цистиновый узел преимущественно представлен в белках эукариот (за одним исключением для бактерии Kangiella spongicola), причем наиболее часто у многоклеточных (за также одним исключением в виде представителя Лабиринтуломицетов Mucochytrium quahogii).

ВЫРАВНИВАНИЕ БЕЛКОВЫХ ДОМЕНОВ

Таблица 2. Описание выравнивания белковых доменов (seed) с точки зрения гомологичности всех последовательностей или их подмножества
Информация
Выравнивание seed 24 последовательности, 112 колонок
МДБ-all Колонки 82-90
100% консервативные колонки в МДБ-all Абсолютно консервативные: 88:C, 90:C. Функционально консервативные: 85:[AI]
МДБ-notAll 52-90 колонки, 1-7 последовательности (вырезаны в отдельное окно JalView)
100% консервативные колонки в МДБ-notAll Абсолютно консервативные: 54:Q, 57:C, 58:T, 59:Y, 64:Y, 66:T, 70:P, 72:C, 78:P, 82:Y, 83:P, 84:V, 85:A, 86:L, 87:S, 88:C, 90:C. Функционально консервативные: 67:[IVF], 69:[LFI], 80:[TS]
Недостоверный блок 41-52 колонки

Гиперссылка на файл с проектом Jalview.

КАРТА ЛОКАЛЬНОГО СХОДСТВА

Таблица 3. Характеристики карты локального сходства двух последовательностей с одним и тем же доменом, но разной доменной архитектурой
Информация
Доменная архитектура 1 PF00219 - PF00093 - PF19035 - PF00007
Белок с архитектурой 1 P18406
Доменная архитектура 2 PF00093 - PF19035 - PF00007
Белок с архитектурой 2 A7LCR5
graph
Рис. 1. Карта локального сходства P18406 и A7LCR5.

Основываясь на полученной карте локального сходства, можно заключить, что последовательности белков с выбранными доменными архитектурами практически идентичны, за исключением двух небольших участков инсерций или делеций в одной из последовательностей. Дополнительный анализ выравнивания подтверждает эту информацию: в районе 180 позиции во второй последовательности обнаруживаются 4 гэпа подряд, а в районе 150 позиции первой последовательности также присутствует один гэп (что соотносится с более и менее крупным разрывом на карте). Иллюстрации доменов в Pfam Architectures также подтверждают это выравнивание: исследуемые доменные архитектуры отличаются лишь одним небольшим белковым мотивом VWC (von Willebrand factor type C domain).