Для работы я выбрала белок гасдермин D человека, топология которого соответствует бета-бочонку (β-barrel). Он принимает участие в воспалении, конкретно, в пироптозе (некроз, запускаемый различными каспазами), формируя поры в погибающих клетках [1].
У гасдермина D 33 субъединицы, поэтому трансмембранных участков больше, но они имеют одинаковые координаты.
Выдача сервиса представлена ниже в виде таблицы.
Параметры | Значение |
---|---|
PDB ID | 6VFE |
Uniprot ID | GSDMD_HUMAN |
Мембрана, в которой находится белок | Мембрана клеток человека |
Толщина гидрофобной части белка | 19.4 Å, совпадает с измеренной с помощью Pymol. Эта величина является толщиной мембраны |
Координаты трансмембранных участков (для одной субъединицы) | 91-97, 103-108,180-186, 191-197 |
Среднее количество остатков в одном β-тяже белка | 6.75 |
Общее количество трасмембранных участков | 132 |
Разрешение | 3.9 EM |
Для данного задания мне был предложен α-спиральный белок с идентификатором MFS55_MYCTO. β-листовой белок остался неизменным -- его идентификатор GSDMD_HUMAN. С помощью сервиса DeepTMHMM было проведено предсказание трансмембранных элементов по последовательности указанных белков. На вход подавались fasta-файлы с последовательностями: alpha.fasta, beta.fasta. Текстовые выдачи программы представлены здесь: alpha.txt, beta.txt
С помощью сервиса PPM было построено предсказание положения белков GSDMD_HUMAN (использовала .pdb-файл, содерщащий все субъединицы) и MFS55_MYCTO (структура сгенерирована AlphaFold), с которыми я работала ранее, чтобы сравнить предсказания с теми, которыми были сделаны сервисом DeepTMHMM. Параметры для запуска выбраны следующие:
Параметр | Значение |
---|---|
Идентификатор белка | GSDMD_HUMAN |
Толщина гидрофобной части белка | 21.7 ± 0.4 Å |
Координаты трансмембранных участков (для одной субъединицы) | 1(91-97), 2(103-108), 3(180-187), 4(191-197) |
Количество трансмембранных участков | 4 для одной субъединицы, 132 для комплекса |
Среднее количество остатков в одном трансмембранном сегменте | 7 |
ΔGпереноса | -23.5 ккал/моль |
Сразу прокомментирую результаты. При сравнении выдач для альфа-спирального белка оказалось, что предсказания довольно близки. Количество трансмембранных участков одинаково, но немного различается длина: 21.6 у DeepTMHMM против 21.9 у PPM. Стоит отметить, что струткура была получена с помощью сервиса AlphaFold, и структура трансмембранных сегментов предсказывается с большим уровнем уверенности (70-90, >90 для большинства участков), так что ошибки предсказания самой структуры вряд ли могли повлиять на итоговый результат.
Что касается гасдермина (GSDMD_HUMAN), предсказания PPM близки к реальным: координаты трансмембранных сегментов почти совпадают, собственно, как и их длины. Сам мультисубъединичный комплекс при этом располагается в мебмране слегка по-другому, оказываясь сдвинутым таким образом, что нижние (близкие к внутренней части клетки) сегменты практически не выходят за пределы мембраны, хотя этот момент присутствует в реальной структуре. При использовании другого сервиса -- DeepTMHMM, предсказания вообще не было. Я думаю, объяснение кроется в том, что данный белок встраивается в мембрану только в олигомеризованном состоянии, а сам мономер плавает в цитоплазме. Возможно, остатки соседних субъединиц взаимодействуют друг с другом (ионные/водородные связи), что позволяет белку находиться в мембране без происшествий.
Параметр | Значение |
---|---|
Идентификатор белка | MFS55_MYCTO |
Толщина гидрофобной части белка | 30.5 ± 0.8 Å (ширина мембраны) |
Координаты трансмембранных участков | 1(7-30), 2(47-69), 3(75-95), 4(102-123), 5(140-164), 6(168-188), 7(203-221), 8(233-253), 9(272-293), 10(308-329), 11(334-355), 12(376-395), 13(409-432), 14(473-492) |
Количество трансмембранных участков | 14 |
Среднее количество остатков в одном трансмембранном сегменте | 21.9 |
I don't know how to make footer properly. You may as well pretend you haven't seen this phrase!