Задание 1. Анализ множественного выравнивания трансмембранных белков.
Для выполнения задания был получен белок ACOD_HUMAN (PDB: 4ZYO).
Для составления репрезентативной выборки гомологов был проведен BLAST на сайте EMBL-EBI по базе данных UniProt Clusters 50%.
Параметры SCORES и ALIGNMENTS были увеличены до 200.
E-value худшей находки: 2.6E-62. Выравнивание, построенное программой MUSCLE, получилось не самого высокого качества, и для его улучшения
были удалены слишком короткие, слишком длинные и слишком плохо выровненные белки.
Слишком короткими для данного набора белков считались белки длиной меньше 290 амк, слишком длинными - длиннее 700 амк.
Список удаленных белков. Проект JalView содержит следующие вкладки: с исходным выравниванием,
исправленным выравниванием с добавленными строками аннотации TM_REAL и TM_PREDICTED,
структурой 4ZYO.
Покрашено по гидрофобности с Above Identity Treshold = 10%. Стоит отметить, что трансмембранные
участки данной выборки гомологов отличаются низкой консервативностью: в них в большинстве позиций стоит любая гидрофобная аминокислота.
Однако встречается небольшое количество консервативных позиций, среди них есть и заряженные аминокислоты. Сомневаюсь, что в этом случае
они функционально значимы, поскольку находятся во внутренней стороне трансмембранных участков и их взаимное расположение не говорит
о наличии функциональной роли. Этот белок связывает несколько ионов железа, но сайты связывания находятся вне трансмембранных спиралей.
Межспиральные петли тоже не отличаются консервативностью.
Рис1. Структура 4ZYO, покрашенная по гидрофобности с Above Identity Treshold 10%. Цвета красного оттенка
(розовый, персиковый, бордовый и др.) отвечают консервативным позициям с гидрофобными остаткам, синего - с полярными и заряженными.
Для предсказания в сервисе ТMHMM был использован белок ACOD1_MOUSE.
Рис2. Табличка выдачи сервиса TMHMM.
Рис3. Графическое представление выдачи сервиса TMHMM.
Предсказание выдало верное количество трансмембранных участков, которые пересекаются
с реальными, однако их границы не совпадают. Вероятно, это связано с тем, что в данной выборке гомологов трансмембранные участки не очень консервативны
и соседние им позиции похожи по аминокислотному составу.
Задание 2. База данных OPM.
Для 4ZYO:
Толщина гидрофобной части мембраны - 29.2 ± 2.4 Å;
Среднее число остатков в мембране - 22;
Расположение - мембрана эндоплазматического ретикулума.
Для 1NQE:
Толщина гидрофобной части мембраны - 23.4 ± 1.0 Å;
Среднее число остатков в мембране - 9;
Расположение - наружная мембрана грамотрицательной бактерии.
Задание 3. База данных TCBD.
Белок 4ZYO в ней найден не был, так как он не является транспортером.
Белок 1NQE был найден.
Рис4. Базовая информация о 1NQE в базе данных о классификации транспортеров.
Значение цифр и букв в ID:
1: Channels/Pores - каналы/поры;
1.B: β-Barrel Porins - порины в виде бета-бочонков;
1.B.14 The Outer Membrane Receptor (OMR) Family - семейство рецепторов, расположенных на внешней мембране.
Информация из KEGG.
О стеароил-КоА-9-десатуразе (EC 1.14.19.1):
Огромное количество метаболических путей (в т.ч. окислительное фосфорилирование, метаболизм рибофлавина, синтез тиреоидных гормонов и т.д.)
Катион водорода
Не поддающееся описанию (в контексте данного практикума) количество метаболических путей
Транспортер витамина В12 не является ферментом, поэтому для него нет субстрата (согласно определению, субстрат -
исходное соединение, преобразуемое ферментом в результате специфического фермент-субстратного взаимодействия в конечный продукт.).
