Предсказание топологии мембранного белка ADT_ANOGA

   Профиль гидрофобности был построен с помощью программы pepwindow, эта программа была запущена со значением data параметра graph. Размер окна составлял 19 аминокислотных остатков (-length 19).
   Данные, полученные с использованием этой программы, были обработаны в Excel; был построен график профиля гидрофобности. Этот график находится в файле profile.xls.

   Используя данный график, было произведено предсказание трансмембранных сегментов; это предсказание было сопоставлено с предсказанием программы TMHMM, а также с данными ресурса OPM о топологии прототипа заданного белка — ADT_ANOGA. Последовательности этих белков были найдены в базе данных Swiss-Prot по ID. Вес выравнивания, полученного с помощью программы needle при параметрах по умолчалию, — 1174.0, процент идентичности последовательностей — 73.8%. Координаты трансмембранных участков в аминокислотной последовательности по данным трёх источников также приведены в файле profile.xls.
   При построении топологии вручную изначально длина спирали принималась равной 20 аминокислотным остаткам, её центр соответствовал пику на профиле гидрофобности, но и ширина участка с довольно высоким средним значением гидрофобности должна была приблизительно равняться 20 остаткам. Определённые таким образом координаты немного редактировались на концах (выбрасывались заряженные остатки на концах спиралей или к спиралям добавлялись близлежащие гидрофобные остатки).

   Помимо этого, в соответствии с правилом фон Хейне, гласящем, что немембранные участки белка, лежащие в цитоплазме, содержат больше положительно заряженных остатков (K и R), чем те, что лежат на внешней стороне мембраны,были предсказаны внешние и внутренние петли. Это же предсказание было сделано с помощью программы TMHMM, а также после анализа координат трансмембранных сегментов, содержащихся в базе данных OPM. Результаты работы представлены в виде трёх новых последовательностей, присоединённых к выравниванию белков ADT_ANOGA и ADT1_BOVIN; их названия — Manual, TMHMM и OPM (в порядке перечисления). Трансмембранные спирали обозначены буквами H, участки белка, находящиеся на внутренней стороне мембраны — знаком +, а участки с внешней стороны — знаком –.
   Выравнивания находятся в файле marking.msf.

   Копия страницы, выданной прграммой TMHMM находится здесь. Помимо приведённых координат предполагаемых трансмембранных, внутренних и наружных участков белка, программа выдаёт график, на котором показана зависимость вероятности вхождения аминокислоты в один из трёх видов участков белка от её номера в последовательности.

Сравнение предсказанных топологий и положения белка ADT_ANOGA в мембране

  По профилю гидрофобности TMHMM
Всего предсказано остатков в спиралях (N)  101  44
Из них      
  А. По данным ОРМ находятся внутри мембраны  98  44
  В. Из них — "торчащие" из мембраны остатки на концах спиралей  3  0
  С. Вообще не имеют никакого отношения к трансмембранным спиралям  0  0
D. Число непредсказанных остатков, которые по данным ОРМ находятся в мембране.  41  95
Точность предсказания, A/N  0,9702  1
Сверхпредсказание, C/N  0  0
Недопредсказание, D/(L-N), где L-длина последовательности (301 а.о.)  0,205  0,3696

   Из полученных результатов видно, что в данном случае метод предсказания топологии трансмембранного белка по профилю гидрофобности является много более точным, чем метод, используемый программой TMHMM. Программа TMHMM не определила многие спирали так как предсказанные в ручную пики в основном не превосходили значение 1,8, а программа не определяла эти пики.

В начало страницы.
На главную страницу.


©Кулагин Константин, 2006