Исследование доменной структуры белка BGAL_ECOLI (P00722)

Описание доменной структуры белка по данным Pfam

Доменная структура белка BGAL_ECOLI по данным Pfam

Cхема из Pfam:
№ Pfam AC Pfam ID Полное название семейства домена Положение в последовательности Клан
1 PF02837 Glyco_hydro_2_N Семейство 2 гликозил гидролаз, домен связывания сахаров
Семейство включает β-галактозидазную, β-маннозидазную и β-глюкуронидазную активности		 49-219 Клан GBD (CL0202), содержащий 25 семейств
2 PF00703 Glyco_hydro_2 Семейство 2 гликозил гидролаз, иммуноглобулин-подобный β-сендвичевый домен
Семейство включает β-галактозидазную, β-маннозидазную и β-глюкуронидазную активности		 221-334 -
3 PF02836 Glyco_hydro_2_С Семейство 2 гликозил гидролаз, домен TIM_barrel (триозофосфатизомеразный бочонок)
Семейство включает β-галактозидазную, β-маннозидазную и β-глюкуронидазную активности		 336-630 Клан Glyco_hydro_tim (CL0058), содержащий 30 семейств
4 PF02929 Bgal_small_N Малая цепь β-галактозидазы (обычно димерной β-галактозидазы EC:3.2.1.23, однако домен встречается и в одноцепочечных ферментах) 749-1022 Клан Gal_mutarotase (CL0103), содержащий 5 семейств

N-концевой домен BGAL_ECOLI - Glyco_hydro_2_N. (выравнивание-затравка (seed) в формате msf)

Сравнение описания доменной структуры в Pfam с описанием в других БД

С помощью InterPro были найдены описания всех подписей (signatures) для белка BGAL_ECOLI, интегрированных в InterPro. Наиболее странным показалось описание PR00132 БД SPRINT, имеющее в InterPro AC: IPR006101. В BGAL_ECOLI для этой записи найдено 5 участков, хотя для записей ProSite с тем же InterPro AC найдено только две, причем для одной из них нет аналогичной по данным SPRINT.

Сопоставление доменной структуры с 3D структурой BGAL_ECOLI

С помощью pymol было получено изображение пространственной структуры BGAL_ECOLI по записи PDB 3DYO, с выделеными цветом доменами. Цвета такие же, как в схеме доменной структуры белка.

На изображении видно, что все домены, выделеные по первичной структуре, соответствуют отдельным компактным частям структуры (структурным доменам), однако иногда границы структурных доменов не совпадают с доменами последовательности. Так в случае с Bgal_small_N (желтый), больше структурный домен, а Glyco_hydro_2_С (синий), вылезает за пределы структурного домена.

Исследование эволюции отдельных доменов

Описание встречаемости доменов белка BGAL_ECOLI в раныз организмах.

Представленность доменов BGAL_ECOLI в организмах разных видов
Таксон Количество белков с доменом
PF02837 PF00703 PF02836 PF02929
Всего видов 433 404 410 229
Эукариоты Зеленые растения 57 34 36 17
Грибы 160 168 97 34
Животные 94 56 96 0
Остальные эукариоты 18 14 14 2
Бактерии 2086 1804 1798 677
Археи 16 15 13 1

Домены белка BGAL_ECOLI чаще всего встречаются у бактерий. Из таблицы видно, что домены PF02837, PF00703 и PF02836 встречаются повсеместно и в примерно одинаковом количестве, а домен PF02929 не встречается у животных, и, в целом, менее распространен.

Встречаемость доменов BGAL_ECOLI в разных белках Escherichia coli K12

№ PFAM ID Количество белков в Escherichia coli (strain K12)
1 PF02837 4
2 PF00703 4
3 PF02836 4
4 PF02929 3

У кишечной палочки есть три белка с доменной организацией такой же, что и у BGAL_ECOLI, и еще один, который отличается только отсутствием домена PF02929, т.е. почти все белки E.coli K12, содержащие эти домены, имеют одинаковую доменную организацию.

Разные доменные перестройки

В различных последовательностях, содержащих данные домены, были найдены перестройки, которые заключались лишь в исчезновении домена, между двумя консервативными, изменении длин доменов и их сочетания с разными доменами, не входящими в состав BGAL_ECOLI.
Примеры:

Пример исчезновения домена PF00703

Пример укорочения домена PF02837

Домен PF02929 перестает быть C-концевым

Домен PF02929 разрывается

Назад

2010 ©