Обзор структуры 3GBR

Выбор белка

Поиск аннотированных белков бактерии Aliivibrio fischeri производился с помощью запроса taxonomy_id:312309 AND reviewed:true, который отражает все проверенные белки бактерии. Поисковым запросом (taxonomy_id:312309) было найдено 573 результата. Среди белков annotation score: 5 только у белка альфа субъединицы оксидазы жирных кислот. При этом мною был выбран бифункциональный белок GlmU (Bifunctional protein GlmU) c annotation score: 5.

Информация о белке

Структурно GlmU является гомотримером. Выбранный белок с идентификатором Q5E1N9 (GLMU_ALIF1) катализирует две последовательные реакции биосинтеза нуклеотид-сахаров. Одной из них является перенос ацетильной группы с ацетил-КоА на глюкозамин-1-фосфат (alpha-D-glucosamine 1-phosphate), в продуктах получается N-ацетил-глюкозамин-1-фосфата (N-acetyl-alpha-D-glucosamine 1-phosphate) и КоА. Затем фермент катализирует перенос UDP-группы с UTP на N-ацетил-глюкозамин-1-фосфат, образуется при этом пирофосфат и UDP-N-ацетил-глюкозамин (UDP-N-acetyl-alpha-D-glucosamine), в качестве кофактора этой рекции выступает ион магния. Первая реакция катализируется C-концевым доменом (Глюкозамин-1-фосфат N-ацетилтрансфераза) белка, а вторая N-концевым доменом (UDP-N-ацетилглюкозамин пирофосфорилаза).

Рис. 1. Первая реакция, катализируемая GlmU.

Кластеры похожих белков

С помощью писка по идентификатору исследуемого белка в базе UniRef было обнаружено 3 кластера (UniRef100, UniRef90, UniRef50). В кластере UniRef50 длина последовательности равна 456 а.о., а в других 452 а.о.. Белок содержится в количестве 3, 37, 8970, соответственно. Название во всех кластерах одинковое: Bifunctional protein GlmU.

Поисковые запросы

Поиск других ферментов, участвующих в биосинтезе нуклеотид-сахаров и других биосинтезах, в которые вовлечен GlmU Поисковый запрос: (taxonomy_id:312309) AND (сс_pathway:"Nucleotide-sugar biosynthesis"). В ходе поиска было получено 4 других белка. Один из них Bifunctional protein HldE, который похож по функции на искомый белок, но участвует в биосинтезе ADP-глицеро-бета-манно-гептозы. Также среди найденных белков есть эпимераза ADP-глицеро-бета-манно-гептозы. Также нашлось 2 цитидилтранферазы из биосинтеза 3-дезокси-манно-октулозоната. Стоить заметить, что все ферменты биосинтеза нуклеотид-сахаров находятся на Хромосоме I.

По поисковому запросу (taxonomy_id:312309) AND (cc_pathway:"LPS lipid A biosynthesis.") были найдены ферменты, которые вместе с GlmU вовлечены в синтез липида А, который является частью липополисахаридов внешней мембраны грамотрицательных бактерий. Всего было найдено 2 белка. Среди них имеется Липид-А-дисахарид синтазаЮ которая катализирует присоединение готовой формы глюкозамина к липидной части, формируя липид А дисахарид. Также другой фермент катализирует перенос другой ацетильной группы с hACP (hydroxyacyl-ACP) на ацетилглюкозамин, получая UDP-2-N,3-O-бис[-3-гидроксиацил]-альфа-D-глюуозамин. Почти все ферменты, что в синтезе липида А, что в синтезе нуклеотид-сахаров являются трансферазами (кроме эпимеразы из биосинтеза нуклеотид-сахаров)

Поиск ферментов, который осуществляют только одну из функций белка В исследуемой бактерии не было найдено белка, который выполняет только одну из функций белка. По запросу (ec:2.3.1.157) NOT (ec:2.7.7.23) можно найти белки, проявляющие только ацетилтрансферазную активность. При этом белки только с ацетилтрансферазной активностью встречаются преимущественно у прокариот (За исключением одного вида клеща и рыбы). А по запросу (ec:2.7.7.23 NOT ec:2.3.1.157), можно найти белки, проявляющие только UDP-трансферазную активность. Такие ферменты встречаются как у эукариот, так у прокариот, при этом записей больше для эукариот. При запросе (ec:2.7.7.23) AND (ec:2.3.1.157) можно получить белки, которые выполняют обе функции, при этом среди результатов поиска только 43 соответствуют эукариотическим организмам. Можно сделать вывод, что функции исследуемого белка в прокариотах выполняют белки со сдвоенной функцией (возможно ему гомологичные), а у эукариот используются разные белки для этих функций.