term4/pr11.html

Практикум 11.

Для выполнения задания использовался следующий список генов: GNS, GUSB, HEXA, HEXB, HEXDC, HGSNAT, HPSE, HPSE2, IDS, IDUA, KL, NAGLU, SGSH.

Скорее всего продукты этих генов связаны одним биологическим процессом, что мы и проверим :)

GO

Список был подан в GO.

Поиск биологических процессов оказался достаточно плодотворным:

**Рис. 1.**Выдача по "биологическим процессам" .

Если смотреть на полученный список процессов, учитывая их “иерархию”, можно выделить среди них 10 групп: катаболизм дерматансульфата, катаболизм протеогликана гепарансульфата, катаболизм хондроитин сульфата, процесс катаболизма ганглиозидов, катаболизм гиалуронана, метаболизм гепарина, моторное поведение, определение продолжительности жизни взрослого человека, сохранение местоположения в клетке, организация лизосом.

Сомнительными в этом списке кажутся моторное поведение и продолжительность жизни взрослой особи

Посмотрев на список человеческих генов, относящихся под эти категории в amigo, генов из списка я не нашла. Однако можно заметить в среди них ген белка лизосомальной кислотной глюкозилцерамидазы (GBA1), из-за чего "сомнительные" категории могли попасть в выдачу (как мы узнаем дальше, продукты генов локализуются в том числе в лизосомах)

Что касается молекулярных функций, то:

**Рис. 2.**Выдача по "молекулярным функциям" .

их можно подразделить на активности: β-глюкуронидазы, гепараназы, N-ацетил-β-d-глюкозаминидазы, бета-N-ацетилгексозаминидазы.

Поиск среди “клеточных компонентов” показывает, что в основном генные продукты локализованы в лизосомах, азурофильных и секреторных гранулах.

Продукты рассматриваемых генов принимают участие в развале всевозможных сахаров.

**Рис. 3.**Выдача по "клеточным компонентам" .

Прочитав про функции ферментов (см. далее), посмотрев на клеточную локализацию, становится чуть более ясно, почему GO выдал такие биологические процессы.

STRING

С помощью этого сервиса хотим проиллюстрировать связи между белками-продуктами генов. STRING считает, что функции белков могут помочь, поэтому пишет о них, а где-то просто расшифровывает название фермента:

Функции белков

- KL - Может обладать слабой гликозидазной активностью в отношении глюкуронилированных стероидов. Однако он может быть неактивен как гликозидаза in vivo. Может участвовать в регуляции гомеостаза кальция и фосфора путем ингибирования синтеза активного витамина D (Предсказано по сходству). Принадлежит к семейству гликозилгидролаз 1, подсемейство Klotho

- HEXB Бета-гексозаминидаза субъединица бета; Отвечает за деградацию ганглиозидов GM2 и ряда других молекул, содержащих терминальные N-ацетилгексозамины, в мозге и других тканях; Принадлежит к семейству гликозилгидролаз 20

- HEXA Бета-гексозаминидаза субъединица альфа; Отвечает за деградацию ганглиозидов GM2 и ряда других молекул, содержащих терминальные N-ацетилгексозамины, в мозге и других тканях. Форма B активна в отношении определенных олигосахаридов. Форма S не имеет измеримой активности; принадлежит к семейству гликозил-гидролаз 20

- HPSE2 Гепараназа 2 (неактивная); Неактивная гепараназа-2; Связывает гепарин и гепарансульфат с высоким сродством, но не обладает гепараназной активностью. Ингибирует HPSE, возможно, конкурируя за свои субстраты (in vitro)

- HGSNAT Гепаран-альфа-глюкозаминид N-ацетилтрансфераза; лизосомальная ацетилтрансфераза, которая ацетилирует невосстанавливающий терминальный альфа-глюкозаминовый остаток внутрилизосомального гепарина или гепарансульфата, превращая его в субстрат для люминальной альфа-N-ацетилглюкозаминидазы

- IDUA Альфа-L-идуронидаза; Идуронидаза

- HPSE Гепаран; эндогликозидаза, расщепляющая гепарансульфатные протеогликаны (HSPGs) на гепарансульфатные боковые цепи и основные протеогликаны. Участвует в деградации и ремоделировании внеклеточного матрикса (ECM). Избирательно расщепляет связь между единицей глюкуроновой кислоты и N-сульфо-глюкозаминовой единицей, несущей либо 3-O-сульфо-, либо 6-O-сульфо-группу. Может также расщеплять связи между единицей глюкуроновой кислоты и N-сульфо-глюкозаминовой единицей, несущей 2-О-сульфо группу, но не связи между единицей глюкуроновой кислоты и 2-О-сульфатированной идуроновой кислотой.

- NAGLU Альфа-N-ацетилглюкозаминидаза; участвует в деградации гепарансульфата

- SGSH N-сульфоглюкозамин сульфогидролаза; Катализирует этап деградации лизосомального гепарансульфата; Принадлежит к семейству сульфатаз

- GUSB Бета-глюкуронидаза; Играет важную роль в деградации дерматан- и кератан-сульфатов; Принадлежит к семейству гликозилгидролаз 2

- HEXDC(HEXD) Гексозаминидаза D; Обладает гексозаминидазной активностью; Принадлежит к семейству гликозилгидролаз 20

- IDS Идуронат-2-сульфатаза; Необходима для лизосомальной деградации гепарансульфата и дерматансульфата; семейство сульфатаз

- GNS N-ацетилглюкозамин-6-сульфатаза; Глюкозамин-6-сульфатаза; Принадлежит к семейству сульфатаз.

Функции белков (за исключением KL) связаны с метаболизмом глюкозоаминогликанов

**Рис. 4.**Визуализация белковых “ассоциаций” с помощью String. Ассоциации демонстрируют, как белки вносят вклад в общую функцию. На второй картинке были отключены связи, демонстрирующие общее упоминание в тексте. Но, несмотря на это, все белки связаны между собой. Убрав упоминания в тексте, мы также убрали некоторые экспериментально подтвержденные (конечно, с разным уровнем достоверности) взаимодействия белков, которые пока не отображаются как “экспериментально показанные” ассоциации.

Судя по полученному графику, наиболее ассоциированные друг с другом белки это HEXA, HEXB, GNS, GUSB, GNS, IDS.

Исходя из “fusions” - чаще всего в одну открытую рамку считывания у Opisthokonta попадают GNS и IDS.

Практикум 11.

GO

STRING

Pathcards

Вывод