Трансмембранные белки
Выбранный белок
В рамках данного практикума мне достался белок Proton-gated ion channel (белок, активируемый протонами, ионный канал), он относится к α-спиральным трансмембранным белкам. Его идентификатор PDB: 4LMJ; Uniprot: Q7NDN8. Это белок из организма Gloeobacter violaceus, который является цианобактерией (она граммотрицательная). Белок находится во внутренней клеточной мембране. Физиологическая роль: Это пентамерный лиганд-активируемый ионный канал, который открывается при снижении pH (закислении) вне клетки. Он проводит катионы (Na⁺ и K⁺), помогая бактерии адаптироваться к изменениям pH окружающей среды .
Трансмембранные участки из OPM
В базе OPM был найден выбранный белок. Он состоит из одинаковых 5 субъединиц, у которых совпадают координаты трансмембранных частей (TM segments), а именно:
1( 194- 216), 2( 221- 242), 3( 253- 274), 4( 293- 314).
Рассчёт трансмембранных частей с помощью DeepTMHMM
Последовательность белка была получена из Uniprot (длина 359 аминокислот) и передана в программу DeepTMHMM. Программа выдала предсказание, что трансмембранные участки, которые являются α-спиралями, следующие:
1( 236- 254), 2( 266- 286), 3( 295- 317), 4( 327- 352); также результат приведён на рис. 1.
Это не похоже на результаты из OPM. Дело в том, что в PDB (и в OPM соответсвенно) длина белка составляет 318 (в базе PDBsum указано, что взят участок 44-359) аминокислот. То есть можно пересчитать наши координаты с помощью вычитания из координат, предсказанными DeepTMHMM, 44. Таким образом получим следующие координаты трансмембранных сегментов:
1( 192- 210), 2( 222- 242), 3( 251- 273), 4( 283- 308). Новые координаты гораздо лучше согласуются с теми, чтобы были в OPM. Найдены 4 участка и все они α-спирали.
Полученные результаты довольно похожи и сильно перекрываются. Самое (на мой взгляд) сильное расхождение только в последнем сгменте, где одна программа предсказала трансмембранную часть немного сдвинутую относительно второй на 10 аминокислот. Это может быть связано с неоднозначностью определения границ, так как трудно сказать в какой момент белок начинает пронизывать мембрану. Также может быть связано с тем, что это крайний трансмембранный сегмент и программа немного хуже с ними справляется.
