Трансмембранные белки



0. Описание трансмембранного белка 4HE8 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 
               


            

            
     
                1AP9  
                 
                спираль  
                 
                внешняя,  Halobacterium salinarum, фоторецептор - бактериородопсин  
                 
                30.6   
                 
                19.5  
                 

            
    
            
     
                3UON  
                 
                спираль  
                 
                плазмолемма, Homo sapiens, G-белковый рецептор  
                 
                31.8  
                 
                24.8  
                 

             

            
     
                2KB7    
                 
                спираль  
                 
                мембрана эндоплазматического ретикулума, Homo sapiens, кальциевый АТФазный регулятор  
                 
                32.0  
                 
                22   
                 

            
    
            
     
                3RFZ   
                 
                баррель   
                 
                Внешняя мембрана грамм-отрицательных бактерий, Escherichia coli,  порин фибриального посредника   
                 
                23.8  
                 
                24  
                 

            
    
            
     
                3EFM  
                 
                баррель  
                 
                Внешняя мембрана грамм-отрицательных бактерий, Bordetella pertussis, рецептор на внешней мембране  
                 
                24.7  
                 
                22  
                 

            

            
     
                3emn  
                 
                баррель  
                 
                Внешняя мембрана митохондрий, Mus musculus, VDAC-1 канал  
                 
                23.4  
                 
                19  
                 
            
    

        



1. Отбор гомологов.

Поиск гомологов осуществлялся с помощью PSI-BLAST. Поскольку белок 4HE8 из организма 
Thermus thermophilus, я исключила филум Deinococcus-Thermus. Порог на e-value ~ 1e-5. 
Выбрала 10 гомологов. Файл с гомологами.


2. Анализ структуры выданного белка.




  
  
PDB ID

  
Организм

  
Тип мембраны

  
TC-код

  
Наклон спиралей (бета-тяжей) к нормали

  
Количество трансмембранных спиралей (бета-тяжей в бочонке)

  
Название белка




  
  4he8
1

  
Thermus thermophilus

  
Внутренняя мембрана грам-отрицательных бактерий

  
3.D.1

  
10 (17 для L цепочки) 

  
67  

  
Respiratory complex I  






TC-код: 3.D.1 The H+ or Na+-translocating NADH Dehydrogenase (NDH) Family



3. Анализ множественного выравнивания трансмембранных белков.
На рисунке изображена цепь L моего белка. Красным выделены трансмембранные участки. 
Вверху расположен верхняя сторона мембраны, а внизу - нижняя. 




Программой TMHMM проводила поиск для гомолога A8M609.1|NADH-quinone oxidoreductase subunit N. 
Файл с результатми TMHMM.
Файл с результатми TMHMM.
Файл с выравниванием.
Окраска произведена по гидрофобности и консервативности (порог 30 процентов). Красная окраска обозначает
гидрофобность, синяя, соответственно, полярность. Видно, что далеко не все трансмембранные спирали консервативны,
в тех, что расположены в самом начале последовательности белков, практически отсутствуют консервативные остатки. В основном,
все консервативные остатки находятся в тех трансмембранных структурах, что расположены по середине белковых последовательностей. 
Однако, как показывает нижняя схема TM_REAl и TM_PREDICTED, трансмембранные участки относительно совпадают. Также хочется
отметить, что участки между трансмембранными спиралями консервативностью не отличаются. 
В трансмембранных участках имеются полярные аминокислоты (причем, они более или менее консервативны). 
Возможно, это связано с тем, что данный белок отвечает за перенос заряженных молекул через мембрану. Ведь все-таки
этот белок принадлежит суперсемейству NADH-дегидрогеназ и к семейству дегидрогеназ, переносящих
ионы H+ и Na+. Самыми консервативными полярными остатками являются аргинин и лизин.

© Julia Chudakova