Занятие 9
Трансмембранные белки
1.Таблица 1. Описание трансмембранных белков с известной 3D структурой
| PDB код | Тип
(спираль, баррель) |
Число цепей,
образующих одну ТМ единицу (баррель или набор спиралей) |
Число трансмембранных участков в ТМ единице | Число остатков в одном трансмембранном участке
(типичное, минимальное, максимальное) |
Толщина мембраны в ангстремах | Наклон спиралей/тяжей к нормали | Какая мембрана, организм, "код транспортера", функция белка |
| 3cx5 | спираль | 10 | 24 | 23,19,32 | 27.2 ± 0.6 | 0 ± 0° | электрон-траспортирующий комплекс цитохромов bc1 и b6f внутренней митохондриальной мембраны,организм:Saccharomyces cerevisiae ,3.D.3.2.1 |
| 3am6 | спираль | 1 | 7 | 21,20,24 | 31.2 ± 1.6 | 10 ± 1° | протон-транспортирующий родопсин (AR-2) плазматической мембраны эукариот,организм:морская водоросль Acetabularia acetabulum |
| 2b2f | спираль | 3 | 11 | 22,18,26 | 28.9 ± 0.7 | 0 ± 0° | аммонийный транспортер (AMT-1)внешней мембраны археи Archaeoglobus fulgidus, 1.A.11.5.1 |
| 3kvn | баррель | 1 | 12 | 11,11,14 | 24.4 ± 1.5 | 4 ± 2° | автотраснпортер N-концеого домена эстеразы ESTA,внешняя мембрана грам-отрицательных бактерий,организм:Pseudomonas aeruginosa, 1.B.12.8.1. |
| 1uun | баррель | 1 | 2 | 10,10,11 | 40.7 ± 2.1 | 0 ± 0° | порин MspA в кислотно-устойчивых стенках грам-положительных бактерий,организм:Mycobacterium smegmatis , 1.B.24.1.1. |
| 3csl | баррель | 1 | 22 | 6,6,8 | 25.4 ± 1.3 | 4 ± 5° | лиганд-связывающий рецептор внешней мембраны грам-отрицательных бактерий,организм:Serratia marcescens,1.B.14.5.1. |
Число остатков,слагающих трансмембранные участки баррелей, в несколько раз меньше числа остатков в альфа-спиралях (за счет компактной упаковки большего числа остатков в спирали).
2.Аннотация трансмембранного участка белка Q38PU6
Q38PU6 (GRIA3_MACFA) -рецептор глутамата 3 из организма Macaca fascicularis, принадлежит к семейству глутамат-зависимых ионных каналов (TC 1.A.10.1),функционирует в ЦНС и играет важную роль в возбуждающей синаптической передаче.В белке выделяют участки:внеклеточные области: 29-552, 649-823
трансмембранные участки:553-573, 628-648, 824-844
цитоплоазматические: 574-602, 622-627, 845-894
сайты связывания с глутаматом -участки 508-510, 686-687.
Общая последовательность-894.
Результат TMHMM:
Программа предсказала 4 трансмембранных участка ( добавила 1 участок в область 12-34), 3 цитоплазматических (кол-во совпаает с Uniprot), 2 внеклеточные области (кол-во совпадает с Uniprot).Однако можно заметить небольшие смещения предсказанных областей.
Сравнение с гомологом с известной пространственной структурой
Заданный гомолог: GRIA2_RAT ( PDB - 3KG2).Известна его пространственна структура
Выранивание с разметкой по всем методам,а также в формате msf
Логично предположить,что более точным методом предсказания трансмембранных участков, внеклеточных и внутриклеточных фрагментов является сравнение со структурами ближайших гомологов. Однако в случае заданного мне белка такой способ оказался не самым лучшим, т.к. в БД PDBTM разметка участков не совсем точная (есть области (обозначены зеленым),принадлежность которых к какому-либу типу неизвестна). Поэтому в разметке можно заметить область (613-649 по 3D_homolog),на которой, казалось бы единый трансмембранный фрагмент разделен внутримембранным участком в 4 остатка. Не совсем понятно,почему программой TMHMM добавлен еще один трансмембранный фрагмент,который к тому же отстает от другого ближайшего ТМ сегмента на 500 остатков! С точки зрения трансмембранных белков это не совсем удобно, и, возможно,малополезно.
По данным выравнивания и использованных методов можно предположить,что заданный белок является трансмембранным, альфа-спиральным,консервативным в трансмембранных областях,которых можно выделить 3 , состоящих примерно из 20 остатков. В белке можно выделить достаточно массивную и обширную экстрацеллюлярную область и комактную внутриклеточную.