Семестры

Трансмембранные белки.

Была выдана структура 5jag трансмембранного α-спирального белка.

1. Общие сведения о выбранном белке.

Название на русском: Лейциновый транспортер LeuT, мутация T354H, в обращенном наружу, свободном от ионов Na+ возвратном состоянии.
Название на английском: LeuT T354H mutant in the outward-oriented, Na+-free Return State.

PDB ID: 5JAG
UniProt ID: O67854

Организм: Aquifex aeolicus VF5

Расположение в мембране: Располагается в цитоплазматической мембране.

Функция: Данный белок являет транспортным белком, а именно симпортером ионов лейцина и Na+ внутрь клетки (так как к-ция Na+ больше вне клетки).

2. Координаты трансмембранных участков белка OPM

TM segments: 1( 14- 25), 2( 40- 63), 3( 89- 124), 4( 166- 183), 5( 194- 215), 6( 243- 255), 7( 279- 298), 8( 338- 364), 9( 378- 395),10( 399- 422),11( 447- 469),12( 482- 500)

3. DeepTMHMM

Далее я использовал программу DeepTMHMM, которая попробует предсказать трансмембранные участки белка по последовательности.

Для запуска использовалась аминокислотная последовательность последовательность, полученная из UniProt.

На рисунке 1 изображена выдача программы DeepTMHMM.

Как мы видим из рисунка, вероятности межмембранных участков (propability) для всех найденных участков доходят до единицы. Это говорит нам о высокой достоверности всех участков, найденных программой.

Рис. 1. Визуальная выдача программы DeepTMHMM для последовательности LeuT (UniProt: O67854). На верхнем изображении показано предсказанное расположение каждой аминокислотной позиции в мембране: Outside, Membrane, Inside. На нижнем изображении показана вероятность предсказанного расположения в мембране для каждой аминокислотной позиции в последовательности белка.



Текстовая выдача DeepTMHMM: 5jag.gff3


В таблице 1 приведены сопоставленные участки из OPM и DeepTMHMM.

Таблица 1. Сравнение предсказанных трансмембранных участков OPM и DeepTMHMM.
Номер сегмента DeepTMHMM OPM
1 12-33 14-25
2 41-61 40-63
3 97-117 89-124
4 167-184 166-183
5 194-216 194-215
6 243-263 243-255
7 285-305 279-298
8 339-360 338-364
9 378-397 378-395
10 405-425 399-422
11 450-468 447-469
12 483-503 482-500

Как мы можем увидеть в таблице 1, и OPM, и DeepTMHMM предсказали одни и те же трансмембранные участки нашего белка. Однако их координаты в аминокислотной последовательности немного отличаются.

Это можно объяснить принципиальной разницей в подходах: OPM делает свое предсказание на основании трехмерной структуры белка, а DeepTMHMM - аминокислотной последовательности.