Pfam

Исследование доменной структуры белка 6PGD_ECOLI

Доменная структура белка 6PGD_Ecoli по данным Pfam
Cхема из Pfam:
Пояснения к схеме
№	Pfam AC	Pfam ID	Полное название семейства домена	Положение в последовательности белка 6PGD_Ecoli	Клан
1.	PF03446	NAD_binding_2	NAD связывающий домен 6-фосфоглюконат дегидрогеназы,	3-175	Клан NADP_Rossmann (CL0063), содержит 148 сем-ва,
2.	PF00393	6PGD	6-фосфоглюконат дегидрогеназа, С-концевой домен, катализирует декарбоксилирование 6-фосфоглюконата до рибулозы 5-фосфата в присутствии NADP в пентозном фосфатном пути.	179-467	Клан 6PGD_C (CL0106), содержит 6 семейств

Выравнивание-затравка (seed) для N-концевого домена заданного белка: PF03446_seed.msf

Сравнение описания доменной структуры в Pfam с описанием в других БД

В БД InterPro было найдено 11 подписей, из которых интегрировано в БД 10 (у них есть InterPro ID). Для более подробного рассмотрения была выбрана запись:

InterPro ID    IPR006183
Data Base      PRINTS-S database

Эта запись была выбрана, так как она содержит сведения о 6 участках из последовательности 6PGD_ECOLI, это деление не соответствует записям Pfam, в которой описано 2 домена.

В БД pfam для бактериального белка 6PGD_ECOLI описан С-концевой домен. Среди записей InterPro есть домен под названием 6DGDH_C_like - подобный С-концевому домену. Этот домен подобен бактериальному, однако, согласно аннотации, находится у metazoa (животные). Он содержит дополнительный консервативный глицин-серин богатый участок.

InterPro ID    IPR008927
Data Base      SUPERFAMILY

Доменная и 3D-структура заданного белка

В Pfam не оказалось 3D структур белка 6PGD. Поэтому я скачала файл 2zya из БД PDB. В изображении структуры белка (цепь А, так как белок является гомодимером и вторая часть убрана) красным отмечен участок, соответствующий домену 6PGB из Pfam, а зеленым - домену NAD_binding_2 из Pfam:

На изображении можно выделить структурный домен, не описанный Pfam. Сами домены из Pfam можно различить на 3D структуре, хотя они выражены нечетко (но между ними есть гетероатомы 6-фосфоглюконовой кислоты (в шарнирной модели)).

Исследование эволюции отдельных доменов

Домен PF03446 встречается в 934 видах.
Домен PF00393 встречается в 805 видах.
Для более подробного описания был выбран домен PF00393

Представленность домена PF00393 в организмах разных видов
Таксон		Количество белков с доменом PF00393.
Эукариоты	Зеленые растения (Viridiplantae)	88
	Грибы (Fungi)	98 (вместе с Oomycota 99)
	Животные (Metazoa)	269
	Остальные эукариоты	96
Бактерии		1492
Археи		11

Таким образом, данный домен встречается во всех крупных группах организмов (а также и в вирусах), кроме того, среди эукариотических организмов домен распространен во всех царствах. Но наибольшее распространение он получил в Бактериях.

Представленность изучаемых доменов в белках Escherichia coli (strain K12)

Для домена PF00393:

№	PFAM ID	Количество белков в Escherichia coli (strain K12)
1.	6PGD	1

Для домена PF03446:

№	PFAM ID	Количество белков в Escherichia coli (strain K12)
1.	NAD_binding_2	5

Несмотря на то, что в E.coli найдено 5 белков с доменом PF03446, всего в кишечной палочке шт 12 встречается только 1 белок с такой доменной организацией - сам 6PGD_ECOLI, следовательно, в данном случае наличие домена 6PGD играет важную роль.

Доменные перестройки

1. Домен PF03446
Всего для него возможны 33 перестройки.
Часто этот домен следует перед доменом 6PGD, однако есть и другие случаи:

Исходная структура	Пример перестройки	Характер перестройки
6PGD_ECOLI	A4NLX6_HAEIN	Домен находится перед DUF1537
6PGD_ECOLI	Q8VYC5_ARATH	Произошла дупликация домена
6PGD_ECOLI	B5Y451_PHATR	Домен находится не на N-конце последовательности (к тому же предшествующие ему домены, как и 6PGD, являются дегидрогеназами)

2. Домен PF00393
Всего для него возможны 10 перестроек
Во всех случаях, кроме 2, домену предшествует NAD_binding_2, а также во всех случаях, кроме 1, домен находится на С-конце последовательности.

Исходная структура	Пример перестройки	Характер перестройки
6PGD_ECOLI	A5BFV6_VITVI	Домену не предшествует NAD_binding_2
6PGD_ECOLI	Q5BCJ5_EMENI	Домен не находится на С-конце