• Второй семестр
• Семестры
• Главная страница

Практикум 8. UniProt Proteomes, EMBOSS

Поиск протеома, соответствующего геномной сборке

Для поиска референсного протеома, соответствующего геномной сборке бактерии Legionella sainthelensi (страница сборки NZ_CP025492.2), на портале NCBI Assembly были определены идентификаторы её последней версии. Для базы INSDC код сборки составил GCA_002848365.2, а для базы RefSeq — GCF_002848365.2. По прямому поисковому запросу genome_assembly:GCA_002848365.2 в разделе UniProt Proteomes был успешно найден один уникальный протеом с идентификатором UP000234343, имеющий официальный статус Reference proteome.

Поиск референсного протеома

Затем была предпринята попытка найти этот же протеом строго по правилам расширенного поиска с использованием видового TaxID (28087), взятого из метаданных предыдущего шага. Текстовый запрос (taxonomy_id:28087) AND (proteome_type:1) вернул 0 результатов, что выглядело ошибочным, так как наличие референсного протеома у вида уже было подтверждено. Однако при вводе простого запроса taxonomy_id:28087 система выдала 4 доступных протеома, среди которых один оказался тем самым искомым референсным протеомом для целевого штамма Legionella sainthelensi (LA01-117). Данное расхождение, вероятнее всего, связано с внутренней ошибкой обработки комплексных фильтров или синтаксическими ограничениями поискового движка UniProt, поэтому для дальнейшей работы был взят именно этот успешно подтвержденный референсный протеом.

Оценка числа белков, содержащих альфа-спирали

В референсном протеоме Legionella sainthelensi (3619 белков) обнаружено 0 записей с альфа-спиралями (FT HELIX) и 661 запись с трансмембранными участками (FT TRANSMEM). Единственные упоминания слова HELIX найдены в перекрестных ссылках DR на базу PANTHER, но не в поле вторичной структуры.

Сравнив полученные значения, мы получили противоречие: в бактерии найдено более шестисот мембранных белков, но ни один из них не аннотирован как спираль. Трансмембранные домены бактерий состоят именно из альфа-спиралей, и они же — основа растворимых ферментов. Реальное число белков со спиралями должно быть больше.

Конвейеры Bash, которые были использованы для подсчетов:

записи о альфа-спиралях:

zcat UP000234343.swiss.gz | grep -E "^FT   HELIX|^//" | grep -B 1 "^//" | grep -c "^FT"

записи о трансмембранных участках:

zcat UP000234343.swiss.gz | grep -E "^FT   TRANSMEM|^//" | grep -B 1 "^//" | grep -c "^FT"

Оценка количества ферментов в протеоме

Для оценки количества ферментов в референсном протеоме Legionella sainthelensi (3619 белков) в разделе UniProtKB были применены два расширенных поисковых запроса. Первый запрос (proteome:UP000234343) AND (ec:*), нацеленный на поиск записей с присвоенным международным номером Enzyme Commission, выдал 658 результатов. Второй запрос (proteome:UP000234343) AND (cc_catalytic_activity:*), показывающий белки с заполненным текстовым блоком каталитической активности, выдал 602 результата.

В итоге было получено довольно близкое количество результатов по двум запросам. То есть в общем количество белков с ферментативной активностью составляет примерно 16,6–18,2% от общего числа белков в референсном протеоме (3619 белков). Количество ферментов достаточно точное, так как под такие функции обычно отводится большая доля белков.