Мне был выдан трансмембранный белок, у которого в настоящее время нет близкого гомолога с экспериментально полученной трехмерной структурой -- DSBD_CAMJE.
На сайте OPM я выбрала белок из класса Альфа-спиральных белков. Я выбрала с гидрофобными альфа-спиралями, а не бета-листами, потому что мне стало интересно как выглядит именно гидрофобная трансмембранная альфа-спиарльная структура. Я чаще слышу про бета-листовые трансмембранные структуры, поэтому захотелось исследовать. Белок Полисульфидредуктаза. Uniprot - Q72LA4_THET2, Q72LA5_THET2, Q72LA6_THET2. PDB - 2vpz
Subunits: 2
C - Tilt: 11 - TM segments: 1(16-37),2(49-67),3(88-108),4(114-136),5(146-167),6(173-193),7(208-221),8(226-244)
G - Tilt: 13 - TM segments: 1(15-39),2(48-66),3(87-107),4(113-135),5(145-166),6(172-192),7(207-220),8(224-243)
Изображение белка, где p-сторона (отмечена красным) мембраны будет направлена вниз.
| Данные | |
|---|---|
| Характеристика | |
| Тип белка | Трансмембранный белок; Альфа-спиральный политоп |
| Суперсемейство | Суперсемейство комплекса электрон-транспортной цепи II |
| Семейсво | Полисульфидредуктаза |
| Организм | Thermus thermophilus |
| Локализация | Бактериальная грамотрицательная внутренняя мембрана |
| Uniprot ID | Q72LA4_THET2; Q72LA5_THET2; Q72LA6_THET2 |
| PDB | 2vpz |
| Толщина гидрофобного слоя | 29.8 Å |
| Число трансмембранных структур | 16 |
| Средняя длина трансмембранных структур | 13-29 |
Текстовая выдача программы и последовательность.
По горизонтальной оси - позиция в последовательности. По вертикальной - вероятность того, где эта позиция находится (показано для 4 случаев). Цвет - локализация участка:
Beta - бета-слой (мембранный). Красный
Periplasm - периплазматическое пространство. Зеленый
Outside - внеклеточное пространство. Синий
Signal - сигнальный пептид для периплазматической локализации. Оранжевый
N-конец белка сигнальный пептид, Дальше периплазматический участок После бета-структура, чередующаяся с участками вне мембраны (наружу). С-конец - также периплазматический.
Обозначение те же, за исключением того, что есть просто участки, погруженные в мембрану и нет бета-структур. Также другие цвета.
N-конец - сигнальный
Дальше участок вне мембраны
После мембранные участки
C-конец - во внешней среде
Проведем предсказание топологии выданного белка DSBD_CAMJE из Campylobacter jejuni. Это грам-отрицательная бактерия.
DsbD - Белок обмена тиола на дисульфид
Выбранные параметры: Количество мембран - 1
Тип мембраны - внешняя мембрана грам-отрицательной бактерии
Топология (N-конец) - внутри (по результатам DeepTMHMM)
Allow curvature - нет
Загружен PDB файл, не учтены гетероатомы
| 1 | |
|---|---|
| 0 | |
| Длина гидрофобного участка | 25.7 ± 0.6 Å |
| ΔG | -107.1 kcal/mol |
| Угол наклона | 12 ± 0° |
| Наклон | Сегменты | |
|---|---|---|
| Субъединица | ||
| A | 31 | 1-13,167-194,197,212-232,244,247-268,270, |
| - | - | 276,279-280,283,290-309,311-312,326,328-348, |
| - | - | 353,358-379,381-382,385-405,411-436,441,444-445 |
| A | 12 | 1( 3- 14), 2( 167- 194), 3( 212- 232), 4( 247- 268), |
| - | - | 5( 290- 309),6( 328- 348),7( 360- 379),8( 385- 405), 9( 411- 436) |
Полученная модель
Предсказание положения белка в мембране. Синее - n-сторона, красное - p-сторона.
Сравним трансмембранные участки, предсказанные программами. оординаты трансмембранных сегментов
DeepTMHMM 1(168- 194), 2(212-232), 3(248- 268), 4(295-313), 5(331-350), 6(364- 378), 7(387- 405), 8(418-434)
PPM 1( 3- 14), 2( 167- 194), 3( 212- 232), 4( 247- 268), 5( 290- 309),6( 328- 348),7( 360- 379),8( 385- 405), 9( 411- 436)
Видим, что координаты и количество примерно схожи. DeepTMHMM предсказала на один сегмент меньше. Мне кажется, это может быть ожидаемо, если посмотреть на график, то очень маленький сегмент в самом начале N-конца охарактеризован как сигнальный, а дальше большой участок внешнего. PPM нашел, что в сигнальном ( по DeepTMHMM) участке может быть трансмембранный. Я думаю, что это единственный сложный участок, который не разобрали программы. В остальном предсказания довольно схожи, хотя после 5 участка (нумерация по PPM) координаты немного отличаются.
Cравнение с моделью из Swiss-prot
Легенда:
Уверенность модели:
Синий - Очень высокая (pLDDT > 90)
Голубой - (90 > pLDDT > 70)
Желтый - Низкая (70 > pLDDT > 50)
Красный - Очень низкая (pLDDT < 50)
Видим, что N-конец (альфа-спираль жетого цвета справа) низкого уровня доверия. Этот результат согласуется с тем, что мы получили несогласование результатов по предсказаниям выше. Я предполагаю, что достоверность модели оказала влияние на результаты предсказания сервера PPM, особенно в этом участке. В остальных, в которых идет разногласие в координатах DEEPTMHMM, предполагаю, тоже.
Также, в основном весь белок покрашен голубым, что отражает не сильно высокий уровень доверия модели.
Но все равно можно сказать, что предсказание достаточно точное.
Выданный мне белок имеет АС Q9PHR3 Выбранный мной белок - Q72LA4
Поиск по базе TCDB не дал результатов.