Трансмембранные белки

Отчёт по заданию «Трансмембранные белки»

Выбранный белок: Возбуждающий аминокислотный транспортер 3 (EAAT3), также известный как 7NSG. Это трансмембранный α-спиральный белок, локализованный в плазматической мембране эукариотических клеток. Он осуществляет Na⁺-зависимый транспорт L-глутамата, L-аспартата и L-цистеина и играет ключевую роль в синаптической передаче и защите нейронов от окислительного стресса.

Характеристика белка 7NSG:

Название на русском: Возбуждающий аминокислотный транспортер 3
Название на английском: Excitatory amino acid transporter 3 (EAAT3)
Идентификатор PDB: 7NSG
Идентификатор UniProt: P43005 (EAAT3_HUMAN)
Организм: Homo sapiens (человек)
Мембрана: Плазматическая мембрана
Функция: транспорт глутамата, аспартата и цистеина; участвует в нейротрансмиссии и антиоксидантной защите

Таблица 1. Координаты трансмембранных участков по данным OPM (субъединица A)

№ спирали	Координаты (остатки)
TM1	17–38
TM2	52–79
TM3	95–119
TM4	141–150
TM5	212–226
TM6	242–270
TM7	278–308
TM8	364–384
TM9	391–408
TM10	413–426
TM11	430–454

Таблица 2. Предсказанные трансмембранные сегменты DeepTMHMM

№ спирали	Координаты (остатки)
TM1	18–38
TM2	58–79
TM3	94–116
TM4	205–225
TM5	235–262
TM6	282–304
TM7	348–374
TM8	461–482

DeepTMHMM prediction — **Рисунок 1. Предсказание трансмембранной топологии белка EAAT3 (7NSG) программой DeepTMHMM.** Верхняя панель — наиболее вероятная топология: красные блоки соответствуют трансмембранным сегментам, розовая линия — внутриклеточная сторона, голубая — внеклеточная. Нижняя панель — апостериорные вероятности для каждого класса (мембрана, внутри, снаружи). По оси X — позиция остатка в последовательности.

Ссылка на текстовый файл с результатами DeepTMHMM: predicted_topologies.txt

Сравнение результатов OPM и DeepTMHMM. Оба метода предсказывают трансмембранные спирали, но их количество и границы различаются. OPM выделяет 11 сегментов, DeepTMHMM — 8. Совпадают TM1, TM2, TM3, TM5, TM6, TM7. OPM дополнительно отмечает короткий сегмент TM4 (141–150) и участок TM9–TM11 (391–454), которые DeepTMHMM не считает трансмембранными. В свою очередь DeepTMHMM предсказывает TM8 (461–482), отсутствующий в OPM. Различия могут объясняться тем, что OPM анализирует трёхмерную структуру и положение гидрофобного слоя мембраны, а DeepTMHMM — только последовательность. Также возможны погрешности из-за разрешения крио-ЭМ структуры (3.34 Å).

Заключение. Сравнение DeepTMHMM и OPM для белка EAAT3 показало, что оба метода согласуются в идентификации основных трансмембранных спиралей, но различаются в деталях. OPM, основанный на структуре, выделяет больше сегментов, включая короткие и реентрантные участки. Для практических задач рекомендуется комбинировать оба подхода.