Мне дан белок Protein virB10, краткая информация о котором представлена в таблице 1( более подробно можно узнать перейдя по ссылке UniProt).
| Название | Protein virB10 |
| АС | P17798 |
| Организм | Agrobacterium tumefaciens (strain C58 / ATCC 33970) |
| Система секреции | Система секреции IV типа(protein secretion by the type IV secretion system) |
Таблица 1. Описание белка Protein virB10.
Для секреции белков бактериальные клетки используют различные системы секреции в зависимости от строения и конечной локализации белка. Всего известно шесть систем секреции(рис.1), подробнее рассмотрим четвертую. Система секреции IV типа грам-отрицательных бактерий эволюционно связана с коньюгацией. Грам-отрицательные батерии используют систему секреции IV типа для различных биологических процессов, включая обмен генетическим материалом с другими бактериями, транслокацию онкогенных ДНК и эффекторных белков в эукариотических клетках-хозяев. Сам аппарат секреции обычно содержит макромолекулярный комплекс, который охватывает внутреннюю и внешнюю мембрану бактерий, а также может охватывать мембрану эукариотических клеток-хозяев. Этот комплекс состоит из 12-и белков.
Рисунок 1. Бактериальные системы секреции.
В записи Uniprot найдем идентификаторы GO:
GO; GO:0016021; C:integral component of membrane; IEA:UniProtKB-KW. GO; GO:0005886; C:plasma membrane; IEA:UniProtKB-SubCell. GO; GO:0043684; C:type IV secretion system complex; IGC:PAMGO_GAT. GO; GO:0042802; F:identical protein binding; IPI:IntAct. GO; GO:0030255; P:protein secretion by the type IV secretion system; IGC:PAMGO_GAT.
Расшифровка терминов GO, ассоциированных c белком и с четвертой системой секреции представлена в таблице 2.
| GO | Название | Онтология | Определение |
| GO:0042802 | Идентичное связывание белков(identical protein binding) | Молекулярная функция | Селективное и нековалентное взаимодействие с идентичными белками |
| GO:0030255 | Секреция белков с помощью системы секреции типа IV (protein secretion by the type IV secretion system) | Биологический процесс | Процесс, в котором белки передаются во внеклеточную среду или непосредственно в клетку хозяина с помощью системы секреции IV типа |
| GO:0016021 | Встроенный компонент мембраны(integral component of membrane) | Клеточный компонент | Компонент мембраны, состоящей из генных продуктов и белковых комплексов, некоторая часть которых проходит по крайней мере через один слой мембранного бислоя. Этот компонент включает в себя генные продукты, которые погружены в мембрану, без воздействия внешней слоя. |
| GO:0005886 | Цитоплазматическая мембрана(plasma membrana) | Клеточный компонент | Мембана, которая окружает клетку, отделяет ее от окружающей среды. Она состоит из фосфолипидного бислоя и встроенный белков. |
| GO:0043684 | Комплекс системы белковой секреции типа IV(type IV secretion system complex) | Клеточный компонент | Комплекс белков, участвующий в конъюгативном переносе бактериальной ДНК или белков во внеклеточную среду либо непосредственно в клетку хозяина с помощью системы секреции IV типа. |
T4SS - основной механизм для секреции и захвата макромолекул у бактерий. Точный механизм действия пока не ясен (активно изучается). T4SS кодируется у грам-отрицательных бактерий. T4SS - комплекс клеточной оболочки и других 11-13 белков, которые образуют канал, через который ДНК и белки могут перемещаться из цитоплазмы в донорную клетку или в цитоплазму из клетки-реципиента. Вдобавок к этому, T4SS также секретирует белковый фактор вирулентности прямо в клетке хозяина также хорошо, как и ДНК из среды в ходе естественной трансформации, что показываетс универсальность этого аппарата секреции макромолекул(рис.2).
Белки VirB7, VirB9 и VirB10 образуют канал для переноса генетического материала, его также называют основным комплесом четвертой системы секреции. Этот поровый комплекс транслокации кодируется конъюгативной плазмидой pKm101 и состоит из 14-и копий каждого из трех белков. VirB10 - это белок, полностью погруженный в мембрану и состоящий из N-концевого цитоплазматического участка, трансмембранного сегмента, участка богатого пролином и С-концевого периплазматического домена.
Риcунок 2. Структуры некоторых белков четвертой системы секреции.
Источник информации:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19756009
На сайте SEED прошла по ссылке на найденный ген. Открылось графическое окно с четырьмя гомологами из разных геномов. Установила Number of regions = 15. E-value cut off поставила 1e-7, region size = 16000 пар оснований. Отобрала 13 гомологов. Получила изображение карты окрестностей выбранных гомологов (рис. 3).
Риcунок 3.Карты окрестностей гена virB10, найденные SEED.
Для выборки из 13-и гомологов было получено выравнивание:проект в формате jar.
По ссылке Tabular Region information получила таблицу всех генов окрестностей. Скачала ее и открыла в Excel. Построила сводную таблицу. Из нее была получена информация встречаемости каждого гена во всех 13-и окрестностях, а также их принадлежность к той или иной подсистеме(рис.4).
Риcунок 4. Таблица с информацией о генах окрестности исследуемого гена.
Можно заметить, что основное количество генов, окружающих наш ген, относится к системе секреции 4-го типа и ориентированы в одном направлении.Несомненно, это имеет биолгический смысл, который состоит в том, что синтез таких "однонаправленных" белков можно осуществлять с одной матричной цепочки РНК, что позволяет ускорить этот процесс.