Мембранные белки.


< Term 4

Задание 1

В этом практикуме нужно было описать расположение белка в мембране и попробовать предсказать его функции.

Рис. 1. Структура данного белка

Для работы мне был дан белок PDB ID 4us3, терменирующий передачу синаптических сигналов при помощи Na-зависимого захвата высвобожденных нейротрансмиттеров. Для начала надо было найти выданный белок в базе данных OPM. Эта база данных содержит предсказания о положении белков относительно мембраны. Помимо того что нужно описать положение моего белка относительно мембраны, нужно было также описать белок в трансмембранной части которого не альфа-спирали, а бета-листы. Для этого я выбрала белок 4y25, который находится во внешней бактериальной мембране.

Белок 4us3 4y25
Классификация

Тип:1.Трансмембранные белки

Класс:1.1.Альфа-спиральные политопные белки

Суперсемейство:1.1.026.Аминокислотный полиамидный органокатион

Семейство:1.1.026.01.Нейротрансмиттер

Тип:1.Трансмембранные белки

Класс:1.3.Бета-бочонковые трансмембранные белки

Суперсемейство:1.3.031.Полиацетил глюкосамин порин

Семейство:1.3.031.01.Полиацетил глюкосамин порин

Толщина гидрофобной части мембраны 29.8A 23.6A
Трансмембранные спирали/бета-тяжи(а.о.) 1( 19- 41), 2( 45- 67), 3( 90- 124), 4( 148- 164), 5( 178- 195), 6( 218- 240), 7( 254- 276), 8( 305- 333), 9( 347- 367), 10( 380- 403), 11( 426- 447) 1( 517- 528), 2( 540- 548), 3( 555- 563), 4( 577- 584), 5( 591- 596), 6( 607- 615), 7( 622- 627), 8( 646- 654), 9( 661- 667), 10( 678- 685), 11( 695- 703), 12( 720- 729), 13( 740- 751), 14( 760- 770), 15( 778- 786), 16( 796- 806)
Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали (или одном бета-тяже) белка. ~22 а.о. ~8 а.о.
В какой мембране находится белок Плазматическая мембрана грамположительных бактерий Внешняя мембрана грамотрицательных бактерий
Рисунок
Рис. 2.Расположение белка 4us3
Рис. 3. Расположение белка 4y25

Задание 2

В этом задании неоюходимо было оценить корректность результатов работы сервисов TMHMM и Phobius, которые используются для предсказания трансмембранных участков белков.

Последовательность моего белка была подана на вход этим сервисам в fasta формате и результаты сохранены в графическом и текстовом видах.

На рисунке 4 и 5 представлены результаты работы Phobius в текстовом и графическом видах соответственно.

Рис. 4. Текстовая выдача программы Phobius: TRANSMEM - трансмембранная часть; CYTOPLASMIC - часть белка обращенная в цитоплазму; NON CYTOPLASMIC - часть белка, обращенная наружу
Рис. 5. Графическая выдача программы Phobius: по вертикали - вероятность, по горизонтали - а.о.

Сервис нашел 11 трансмембранных спиралей, столько же было изначально в базе данных. Однако неточно были найдены все а.о.: средний размер ошибки ~ 5 а.о.

На рисунках 6 и 7 представлены выдачи сервиса TMYMM в текстовом и графическом видах.

Рис. 6. Текстовая выдача программы TMHMM: TMhelix - трансмембранная часть; inside - часть белка обращенная в цитоплазму; outside - часть белка, обращенная наружу
Рис. 7. Графическая выдача программы TMHMM: по вертикали - вероятность, по горизонтали - а.о.

Этот сервис так же как и предыдущий нашел 11 трансмембранных спиралей. Однако погрешностей в координатах меньше чем в предыдущей программе: средний размер ошибки : ~ 2 а.о. Могу заметить что графическое изображение выданное этой программой несколько аккуратнее смотриться и легче воспринимается. Чего не могу сказать про текстовую выдачу.

ВЫВОД: Считаю что выдача этих сервисов не различается существенно,но для работы я выбрала бы сервис TMHMM, так как в нем было меньше ошибок и его выдача воспринимается легче. Однако оба сервиса нне блещут своей точностью..

Задание 3

В этом задании нужно было найти оба белка из первого задания этого практикума в базе данных TCBD и сказать что значат их TCID

TCID белка 4us3 : 1.B.55.1.1

Первая "1" означает что белок образует либо поры, либо каналы. "1.B" означает что белок образует бета-бочонк ( barrel? ) поры. "1.B.55" означает что белок относится к семейству полиацетилгликозаминовых пор.

TCID белка 4y25 : 2.A.22.5.3

Первая "2" означает что белок является потенциал-зависимым электрохимическим транспортером. "2.A" означает что белок является переносчиком (porters). "2.A.22" означает что белок относится к семейству нейротрансмиттеров. © Mishchenko Polina 2017