Практикум 7

Для начала приведем некоторые характеристики c базы данных OPM и UniProt структуры, которая была выдана для анализа:

Название (рус.): Микросомальная простагландин E синтаза 1

Название (англ.): Microsomal prostaglandin E synthase 1

PDB ID: 3DWW

UniProt ID: O14684 · PTGES_HUMAN

Организм: Homo sapiens (человек)

Мембрана: мембрана эндоплазматического ретикулума

Функция: терминальный фермент циклооксигеназного (COX-2) пути синтеза простагландина E2. Катализирует глутатион-зависимое восстановление простагландина H2 до простагландина E2 в ответ на воспалительные стимулы. Играет ключевую роль в воспалении, лихорадке и болевом ответе.

Трансмембранные участки по OPM:

Белок состоит из 3 субъединиц, каждая содержит 4 ТМ сегмента:

Субъединица A: 1(12-36), 2(71-91), 3(96-116), 4(126-149)

Субъединица B: 1(14-37), 2(71-91), 3(96-116), 4(126-149)

Субъединица C: 1(12-37), 2(71-91), 3(96-116), 4(126-149)

Гидрофобная толщина мембраны: 31.9 Å, N-конец обращён в люменальную сторону.

Далее была скопирована последовательность со страницы структуры в UniProt из раздела Sequence, чтобы запустить DeepTMHMM.

DeepTMHMM предсказал 4 трансмембранных сегмента (13-33, 76-92, 97-118, 128-149), что полностью совпадает с числом сегментов по данным OPM (12-36, 71-91, 96-116, 126-149 для субъединицы A). Все четыре трансмембранных участка были обнаружены обоими методами, расхождение в координатах составляет не более 2-5 аминокислот на концах сегментов. Такое небольшое расхождение объясняется тем, что OPM определяет границы сегментов по трёхмерной структуре и положению гидрофобного слоя мембраны, тогда как DeepTMHMM предсказывает их только по последовательности. Ни один трансмембранный участок не был пропущен ни одним из методов, что свидетельствует о хорошей предсказуемости топологии данного белка.

Таблица 1. Сравнение координат сегментов, предсказанных с помощью OPM и DeepTMHMM

Сегмент OPM DeepTMHMM
TM 1 12-36 13-33
TM 2 71-91 76-92
TM 3 96-116 97-118
TM 4 126-149 128-149

Рис. 1. Результаты предсказания трансмембранных участков белка PTGES_HUMAN (3DWW) программой DeepTMHMM. Красным показаны трансмембранные сегменты (Membrane), синим – участки на внешней стороне мембраны (outside), розовым – участки на внутренней стороне (inside). Всего предсказано 4 трансмембранных α-спиральных сегмента. Последовательность взята из UniProt (O14684).

Текстовый результат .