Геномное окружение. База данных GO

Получение информации о КОГе, к которому относится мой белок

В первом семестре мне дали для изучения белок WP_014147797.1 . Задача - определить к какому КОГу относится мой белок.

На странице CDD я вставил свою белковую последовательность в fasta формате. Среди найденых хитов, я нашел один, относящий мой белок к одному КОГу.

Таблица 1. Характеристики обнаруженного КОГа (STE14)

Визуализация геномного окружения

рис.1 Граф всех взаимодействий COG2020

рис.2 Значения цветов ребер графа

На Рис.1 изображен граф, каждая вершина которого - совокупность белков (форм белка), транскрибируемых с одного гена (КОГ). Размер узла отражает наличие (большой) иили отсутствие (маленький) 3D структуры белка в базе данных, она может быть или известной точно, или предсказанной. Цвет ребер также имеет смысл (Рис. 2)Розовые ребра отражают экспериментально доказанные взаимосвязи, голубые - взаимосвязи, информация о которых получена из курируемых баз данных. Ярко-зеленые ребра говорят о соседстве в геноме, красные - слияние генов, синие - совместную встречаемость. Светло-зеленые ребра означают совместное упоминание данных белков в Pub-Med, черные - коэкспрессию, а светло-синие - гомологию.

Из Рис.2 следует, что с моим КОГом не представлены только fusion взаимодействия (слияние генов). Это так же следует из Рис.3:

рис.3 Тот же граф, но в таблице

Отнесение белка дельта(14)-стерол редуктазы бактерии Methylomicrobium alcaliphilum 20Z к терминам GO

С помощью инструмента AmiGO поиском BLAST я обнаружил в БД GO белок, который наиболее похож на мой. Им оказалась дельта(14)-стерол редуктаза (ID=Q54PP1.1) организма Dictyostelium discoideum, т.е. эукариота. E-value 1.8e-96.

 Score = 959 (342.6 bits), Expect = 1.8e-96, P = 1.8e-96
 Identities = 200/441 (45%), Positives = 275/441 (62%)

Query:     1 MSEQESRDNAAVDAVRQKYGFG--FSWLVLMIALPPLVYYLWICVTYYQGELVF--TSDA 56
             ++E + ++ A +  V     FG      +L   LP +VY++W  + +  G L+   T   
Sbjct:    20 LTEVQKKELADLQKVHPANEFGGIIGTFLLTFILPVVVYWIWASIEFNNGYLLRPETLSV 79

Query:    57 AAWRRFWSHV-------APPTWHAAGLYAAWFLGQAALQVWAPGPTVQGMKLPDGSRLDY 109
                + F + +       A PT  AA +Y +WF  QA LQ   PG  V G  LP G+RL+Y
Sbjct:    80 EGVKAFLAQLYHYVITYAYPTKEAAIIYFSWFGFQAFLQHVVPGRKVLGSPLPGGARLEY 139

Query:   110 RMNGIFSFLFTLAVVFGLVTMGWLDATVLYDQLGPLLTVVNIFTFVFAGFLYFWG-LNGK 168
              +NG  S+  TL V+   +  G   AT+L D   P++TVVNI++FVF   L     L G+
Sbjct:   140 TLNGWASWWITLIVIPIAIYFGLFKATILIDNYAPMMTVVNIWSFVFTFLLKIHAKLKGE 199

Query:   169 QWERPTGRPFYDYFMGTALNPRIGSLDLKLFCEARPGMIFWLLMNLSMAAKQYELHGTVT 228
             + ER +G  FYD++MG A NPRIGS DLKLFCEARPG+I W+LMN S+AAKQ E++G ++
Sbjct:   200 E-ERMSGHFFYDFWMGFARNPRIGSFDLKLFCEARPGLILWVLMNFSIAAKQLEVYGEIS 258

Query:   229 VPMLLVVGFQSFYLIDYFIHEEAVLTTWDIKHEKFGWMLCWGDLVWLPFTYTLQAQYLVH 288
             + ++LV  F  +Y+ DY+ HEEA+LTT DI  EKFG+ML +GDL W+PFTY  Q  YL  
Sbjct:   259 LSVILVCCFHFWYIADYYYHEEAILTTMDIITEKFGYMLVYGDLSWVPFTYCFQCYYLYK 318

Query:   289 H-THDLPVW---GI-IAIVALNLAGYAIFRGANIQKHHFRRDPNRIVWGKPAKYIKTKQG 343
             H  +  P+    G  I +V+L   G+ +FR  N QKH FRR+P   VWGKPA++I TK+G
Sbjct:   319 HLVNGAPLHISIGYAIFVVSLKCFGFYLFRWVNSQKHDFRRNPEAPVWGKPAEFILTKRG 378

Query:   344 SLLLTSGWWGIARHMNYFGDLMIALSWCLPAAFGSPIPYFHIVYFTILLLHREKRDDAMC 403
             + LL SG+WGI RH+NY GD++++ +WCLP  F S  PYF+ +YFT L LHR  RD   C
Sbjct:   379 TKLLCSGFWGICRHLNYTGDIILSWAWCLPCQFDSLAPYFYGIYFTSLDLHRCWRDHNAC 438

Query:   404 LAKYGEDWLQYRKKVPWRIVP 424
             L KYG+DW  Y K+VP+  +P
Sbjct:   439 LVKYGDDWRAYCKRVPYNFIP 459

рис.4 Выравнивание белка WP_014147797 и Q54PP1

Из рисунка 4 видно что белки похожи, и скорее всего являются ортологами. Однако, в следствии различия эукариотической и прокариотической клеток, последовательности начинаются с разных мест (у эукариота в начале вне выравнивания еще 19 аминокислот). Это можно объяснить, например, наличием сигнальной последовательности в начале, обеспечивающую интаракцию с другими белками, и, возможно, локализацию в определенном участке.

Благодаря низком e-value, я решил посмотреть на ассоциации (которые можно увидеть, нажав на "view associations" а таблице вывода blast), которые приведены в таблице 2.

Таблица 2. таблица ассоциаций (в выводе бласта -> associations)

Объяснения встречающихся в Таблице 2 кодов достоверности представлены в таблице 3.

Таблица 3. Коды достоверности