ВЫБОР БЕЛКА
По запросу (organism_id:272562) AND (reviewed:true), что соответствует всем проверенным Swiss-Prot белкам бактерий вида Clostridium acetobutylicum различных штаммов было найдено 559 результатов, из которых Annotation score 5/5 имели лишь 9 штук. Среди них был выделен белок с идентификатором P45359 (THLA_CLOAB) - ацетил-КоА-ацетилтрансфераза, благодаря наличию максимального количества (из этих девяти белков) активных сайтов (3 штуки), а также в связи с потенциальным интересом к исследованию кластеров схожих белков (ацетил-КоА-ацетилтрансфераза участвует в консервативном биохимическом пути и присутствует у многих организмов). Непроверенные Swiss-Prot белки исключались из поиска в связи с возможным удалением части записей из UniProt в настоящее время, в список которых, однако, по комментариям разработчиков, не должны войти Swiss-Prot-reviewed-белки.
ИНФОРМАЦИЯ О БЕЛКЕ
Выбранный белок имеет название ацетил-КоА-ацетилтрансфераза (Acetyl-CoA acetyltransferase) и является цитоплазматическим ферментом, катализирующим реакцию конденсации двух молекул ацетил-КоА в молекулу ацетоацетил-КоА с образованием свободного КоА. Согласно ключевой статье, описывающей редокс-зависимую регуляцию данного фермента в клетке, он является ключевым в переключении разнообразных путей метаболизма C. acetobutylicum, причем два из трех активных сайтов связаны с (де)протонированием цистеиновых остатков, способных образовывать дисульфидную связь, выступающую обратимым регуляторным механизмом изменения состава продуцируемых бактерией веществ. Согласно UniProt, такое изменение в структуре обеспечивает ответ на окислительный стресс путем защиты активного сайта от кислородных радикалов до возвращения в восстановительные условия.
КЛАСТЕРЫ ПОХОЖИХ БЕЛКОВ
Через поиск по идентификатору исследуемого белка (P45359) в базе UniRef было обнаружено три кластера (UniRef50, UniRef90 и UniRef100), имеющих длину репрезентативной последовательности 392 а.о. и название "Acetyl-CoA acetyltransferase" для каждого, а также содержащие 4825, 9 и 3 белка соответственно.
ПОИСКОВЫЕ ЗАПРОСЫ
Поиск белков с похожим механизмом регуляции. В изучаемом белке была обнаружена нетипичная для цитоплазматических белков дисульфидная связь, участвующая в регуляции активности этого фермента в ответ на окислительно-восстановительные реакции, затрагивающие образующие ее остатки цистеинов. Для поиска белков со схожим механизмом регуляции был использован запрос (cc_scl_term:SL-0086) AND (cc_activity_regulation:redox*) AND (ft_disulfid:*), обеспечивающий поиск белков, локализованных в цитоплазме, имеющих дисульфидную связь, регуляция которых связана с окислительно-восстановительными процессами (аннотация регуляции фермента содержит "redox"). По запросу было найдено 14 записей, среди которых был и изучаемый белок, а также 4 цистеиновые протеазы различных млекопитающих, 3 3-меркаптопируватсульфотрансферазы различных млекопитающих, а также 6 регуляторных белков, каналов и трансфераз других эукариот и прокариот. Очевидных выводов о распространении таких белков в определенной таксономической группе по данному запросу сделать невозможно.
Поиск трансфераз Clostridium acetobutilicum, связанных с метаболизмом бутирата. Исследуемый фермент является одним из центральных в биотехнологически важном пути производства масляной кислоты, поэтому исследование других включенных в него трансфераз данной бактерии может быть актуально. Для поиска использовался запрос (organism_id:272562) AND (go:0019605 OR go:0046358) AND (ec:2.* OR keyword:KW-0804), где по ключевому слову или идентификатору искались ферменты класса трансфераз, участвующие в метаболических путях, обозначенных GO-терминами (go:0019605 - метаболизм бутирата, go:0046358 - биосинтез бутирата). По запросу было обнаружено три белка, две бутираткиназы и одна фосфатбутирилтрансфераза, причем исследуемый белок не нашелся по данному запросу. Это может быть связано с тем, что в базе данных QuickGO, откуда брались GO-термины, для него в случае данной бактерии нет аннотации в указанных путях.
Поиск белков со схожей четвертичной структурой и длиной (в а.о.). Исследуемый белок является гомотетрамером и имеет длину 392 а.о. По запросу (organism_id:272562) AND (length:[382 TO 402]) AND (cc_subunit:homotetramer) были получены все белки C. acetobutylicum в диапазоне длин 20 аминокислот относительно изучаемого фермента с аналогичной организацией субъединиц. По запросу было найдено 4 белка, включая исследуемый, причем все они оказались участниками разных метаболических путей (ЭТЦ дыхания, синтез SAM, цикл мочевины и собственно метаболизм бутирата). Подводя итог, можно сказать, что так широко заданные параметры (лишь длина пептидной последовательности и число одинаковых субъединиц) не могут определять функцию белка.