Практикум 9

Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков (needle)

Protein name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels
Penicillin-binding protein 1A PBPA_ECOLI PBPA_BACSU 768.5 20.5% 32.3% 520 29
Carbamoyl-phosphate synthase CARB_ECOLI CARB_BACSU 2644.5 49.8% 69.0% 19 11
Formamidopyrimidine-DNA glycosylase FPG_ECOLI FPG_BACSU 486.5 39.5% 54.8% 17 5

Таблица 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков (water)

Protein name ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
Penicillin-binding protein 1A PBPA_ECOLI PBPA_BACSU 776.5 26.4% 41.6% 267 26 94.48% 74.82%
Carbamoyl-phosphate synthase CARB_ECOLI CARB_BACSU 2644.5 49.8% 69.3% 19 10 99.16% 99.07%
Formamidopyrimidine-DNA glycosylase FPG_ECOLI FPG_BACSU 487.5 39.9% 55.4% 15 4 96.40% 98.20%

Комментарии к выравниваниям

Результаты глобального и локального выравниваний отличаются незначительно. У пары белков с мнемоникой PBPA разное покрытие (94.48% y E.coli и 74.82% y B.subtilis), что может свидетельствовать либо об отсутствии какого-то домена, либо о наличии специфичной для вида вставки. Возможно, они не являются гомологичными, если делать выводы, опираясь на глобальное выравнивание.

Про пару CARB_ECOLI и CARB_BACSU можно сказать, что они являются гомологичными. Большой Score, почти полное покрытие последовательностей и высокие Identity Similarity являются в этом случае показателями.

Белки FPG_ECOLI и FPG_BACSU могут быть гомологичными. Низкий Score относительно других пар белков, приведённых выше, объясняется маленькой длиной последовательности. При этом проценты покрытия почти максимальные.

Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам

Algorithm ID 1 ID 2 Score % Identity % Similarity Gaps Indels Coverage 1 Coverage 2
needle AMPN_ECOLI[1] ADHA_BACSU[2] 20.5 7.9% 13.5% 689 26 - -
water AMPN_ECOLI ADHA_BACSU 52.5 21.6% 37.4% 49 12 19.31% 46.99%

[1] - Aminopeptidase N

[2] - Probable formaldehyde dehydrogenase AdhA

Выравнивания показывают низкие значения Similarity и Identity подтверждает неродственность этих белков.

Очень низкий Score (20.5) и большое количество гэпов (689) в глобальном выравнивании показывают, что выравнивание не имеет биологического смысла.

Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview

Мнемоника: PBPA

Рекомендованное полное имя белка: Penicillin-binding protein 1A

Результат поиска по UniProt: 53

Выбраны белки: PBPA_BACSU, PBPA_ECOLI, PBPA_MYCTU, PBPA_CLOTE, PBPA_STRR6, PBPA_HAEIN, PBPA_NEIGO

Комада для выравнивания: Muscle with Defaults

Выравнивание в Jalview

Более консервативные участки: на участках 543-585, 615-648, 676-717 наблюдается высокий уровень сходства; 859-864 (исключая 863) - замена только у Mycobacterium tuberculosis (PBPA_MYCTU) на позициях 859 и 864.

Менее консервативные участки: 396-490, 1074-1222

Белки - гомологи, но на некоторых участках наблюдаются длинные гэпы у пяти или шести белков. У Mycobacterium tuberculosis часто наблюдаются отклонения от общего паттерна.