Практикум 11. Гомология и выравнивание. Домены. JalView

1. Домен Spectrin repeat

Для выполнения данного практикума я решил выбрать домен Spectrin repeat (рус. — Спектриновый повтор). Спектриновые повторы (домены) встречаются в ряде белков, участвующих в формировании структуры цитоскелета, включая спектрин, альфа-актинин и дистрофин. Последовательность повторов, используемая в данном семействе, соответствует структурному повтору, описанному в работе. Спектриновый домен представляет собой пучок из трех альфа-спиралей. В некоторых последовательностях вторая спираль прерывается остатком пролина. Характерными признаками доменов являются консервативный остаток триптофана (W) в положении 17 спирали А и остаток лейцина (L) за два остатка до карбоксильного конца спирали С. Несмотря на то, что в аминокислотной последовательности данные домены представлены множественными повторами, они биофизически стабильны сами по себе. Это означает, что они функционируют как самостоятельные структурные единицы (домены), а не как зависимые повторы, обретающие функцию только при агрегации. Информация о домене формализована в таблице 1.

Таблица 1. Свойства спектринового повтора
Информация
AC pfam PF00435
ID pfam Spectrin repeat
SEED 80
All 334806
SW 82
architectures 3667
3D 42
Taxonomy
eukaryota 59551
archaea 0
bacteria 0

2. Описание белковых доменов seed

Таблица 2. Описание выравнивания белковых доменов (seed)
Информация Комментарии
Выравнивание seed Число колонок — 124, число последовательностей — 80.
Максимальный достоверный блок, включающие ВСЕ последовательности (МДБ-all) 104-122 колонки
100% консервативные колонки в МДБ-all Абсолютно консервативных колонок нет, функционально консервативная лишь 1 – 111:[LVIMF]. 104:[LIVFM](79 из 80), 108:[MVFW](65 из 80), 118:[RK](64 из 80), 122:[LVI](78 из 80)
Максимальный достоверный блок, включающий НЕ ВСЕ последовательности. (МДБ-notAll)
Если есть другие максимальные блоки с тем же подмножеством последовательностей, то опишите их.
Колонки 19-122, 19 последовательностей: 4–10, 16–20, 42–43, 45–48, 70
100% консервативные колонки в МДБ-notAll Абсолютно консервативные: 19:W, 122:L. Функционально консервативные: 57:[IMLV], 65:[FVIL], 68:[CFLVIA], 79:[LCMFI], 104:[VLIF], 111:[MLFVI]. Также имеются колонки с высокой степенью консервативности: 27:[IVALM](18 из 19), 40:[IVAL](18 из 19) и т.д.
Участок выравнивания, в котором нет никаких достоверных подблоков, и потому маловероятно, что выравнивание на этом участке отражает ход эволюции. 69-78

Проект Jalview практикум 11 — выравнивания лежат в одном окне, для каждого подпункта своя вкладка view

4. Карта локального сходства 2 белков

Таблица 3. Информация о доменных архитектурах
Информация
Доменная архитектура 1 PF00307 - PF00307 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF15410
Белок с архитектурой 1 Q6XD99
Доменная архитектура 2 PF00307 - PF00307 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF00435 - PF15410
Белок с архитектурой 2 Q9U9J8
Рис.1. Карта локального сходства 2 белков
Последовательности 2 белков практически идентичны. В базе данных PFAM для белка Q6XD99 идентифицировано 16 доменов SPEC, а для белка Q9U9J8 идентифицировано 17 доменов SPEC, однако, если проанализировать график локального сходства, то белки различаются лишь несколькими небольшими инделями, также некоторые базы данных InterPro выделяют и 17 домен SPEC в Q6XD99.