Особенности мембранных белков

Главная

Занятие 8. Особенности мембранных белков


Мой белок: 1OCC, цепь B.

Задание №0


Для трех трансмембранных бета-баррелей и трех трансмембранных альфа-спиральных белков (на мой выбор) определила параметры, перечисленные в Таблице.
Использовала базу данных OPM.

Таблица 1. Описание трансмембранных белков с известной 3D структурой

PDB код Тип
(спираль, баррель) 		Какая мембрана
(внутренняя или внешняя, организм, органелла) 		Толщина гидрофобной части мембраны в ангстремах Медиана числа остатков в одном трансмембранном участке
2GFP
спираль
Внутренняя мембрана грамм-положительной бактерии Escherichia coli
31.6 ± 1.5
21
3BEH
спираль
Внутренняя мембрана грамм-отрицательной бактерии Rhizobium loti
30.6 ± 0.8
20
1AP9
спираль
внешняя мембрана грамм-отрицательной бактерии Halobacterium salinarum
30.6 ± 1.2
19.5
3EFM
баррель
внешняя мембрана грамм-отрицательной бактерии Bordetella pertussis
24.7 ± 0.6
22
1QJP
баррель
внешняя мембрана грамм-положительной бактерии Escherichia coli
25.4 ± 1.5
9
2O4V
баррель
наружная мембрана грамотрицательной бактерии Pseudomonas aeruginosa
23.9 ± 1.1
16

Задание №1: отбор гомологов


Выданный мне белок 1OCC (Oxidoreductase (cytochromE(C)-oxygen)) принадлежит дикому быку.
Находится в митохондриях сердечной мышцы.
Цепь B входит в состав CytochromE C oxidase.
P68530 fasta
Т.к. это эукариотический организм, исключила при поиске PSI-BLAST белки из того типа, которому он принадлежит (исключила Хордовых).
Провела несколько итераций PSI-BLAST (с e-value 1e-5 и увеличенным до 500-1000 максимальным количеством хитов).
Отобрала 12 хитов из разных таксономических групп. 12 хитов.
Потом отредактировала последовательности. membr.fasta

Задание №2: анализ структуры выданного белка


Белок 1OCC

Использовала базы данных OPM, TCBD.
PDB ID Организм Тип мембраны TC-код Наклон спиралей (бета-тяжей) к нормали Количество трансмембранных спиралей Название белка
1OCC Bos taurus(дикий бык) Внутренняя мембрана 3.D.4.7.1 0±0;20 transmembrane subunits 2 Митохондриальная цитохром c-оксидаза

3.* – первичные активные транспортёры.
3.D.* – транспортёры, осуществляющие свою работу за счёт окислительно-восстановительных реакций.
3.D.4.* – Суперсемейство транспортирующих протоны цитохромовых оксидаз (COX).
3.D.4.7.1 - 20 компонентов системы цитохром c-оксидазы.

Задание №3: анализ множественного выравнивания трансмембранных белков


Создала выравнивание отобранных белков:
воспользовалась программой muscle на kodomo( muscle -in membr.fasta -out membr_align.fasta).
membr_align.fasta.
Резултат загрузила в программу JalView.
К выравниванию были добавлены аннотации TM_REAL(содержит указания на участки выравнивания отвечающие трансмембранным спиралям в белке со структурой 1OCC:B,которая была прикреплена к последовательности белка P68530|COX2_BOVIN/1-227 в выравнивании в программе JalView).
Также добаваила аннотацию TM_PREDICTED(обозначает предсказанные с помощью TMHMM участки трансмембранных спиралей в гомологе Balanoglossus/1-128).
TMHMM result: 
# gi_289183193_Balanoglossus Length: 228
# gi_289183193_Balanoglossus Number of predicted TMHs:  2
# gi_289183193_Balanoglossus Exp number of AAs in TMHs: 45.1948
# gi_289183193_Balanoglossus Exp number, first 60 AAs:  22.56657
# gi_289183193_Balanoglossus Total prob of N-in:        0.69976
# gi_289183193_Balanoglossus POSSIBLE N-term signal sequence
gi_289183193_Balanoglossus	TMHMM2.0	inside	     1    26
gi_289183193_Balanoglossus	TMHMM2.0	TMhelix	    27    49
gi_289183193_Balanoglossus	TMHMM2.0	outside	    50    63
gi_289183193_Balanoglossus	TMHMM2.0	TMhelix	    64    86
gi_289183193_Balanoglossus	TMHMM2.0	inside	    87   228


Применила цветовую схему "Hydrophobicity"(гидрофобные остатки выделены красным цветом) и использовала значение 20% By Conservation.

Cравнивая результаты программы TMHMM и реальную структурную,можно сказать,что все трансмембранные спирали были предсказаны. membr.jar. m30.jar.
©Eliseeva Julia