Практикум 7. Uniprot

Малая субъединица арсенитоксидазы AioB с кластером Риске [2Fe-2S]

Я сразу решила делать про арсенитоксидазу, так как это очень важный фермент для моей бактерии и я упомянала его в миниобзоре. С его помощью Pseudorhizobium banfieldiae окисляет арсенит (мышьяк в с.о. +3) до арсената (мышьяк в с.о. +5). Это нужно для автотрофного получения энергии.

Во время поиска я указала название белка и название организма:

(protein_name:"arsenite oxidase") AND (organism_id:1125847)

Получила 2 результата. Это две субъединицы моего фермента: aioB и aioA. Для работы я выбрала малую субъединицу aioB (ID: L0NMC5_9HYPH).

Размеры кластеров:

UniRef100 - 1

UniRef90 - 16

UniRef50 - 336

Я думаю, что на основе этих данных можно сказать о том, что белок довольно консервативен, так как размер последнего кластера относительно большой. Почти все белки в кластере 50 - это арсенитоксидазы и арсенатредуктазы, то есть ферменты, катализирующие ту же или обратную реакцию. Способностью окислять или восстанавливать соединения мышьяка обладает, скорее всего, не очень много живых организмов, значит на 336 белков в кластере приходится значительная доля всех ферментов, катализирующих эти реакции. Если есть довольно много белков, выполняющих похожие функции и имеющие схожую последовательность, значит они консервативны.

Поиск белков

Я написала скрипт в питоне, чтобы вывести все уникальные названия белков, которые входят в кластер 50 для моего белка. Получилось вот это:

"arsenite oxidase subunit aiob" - 15

"arsenate reductase (azurin) small subunit" - 225

"arsenite oxidase small subunit" - 66

"twin-arginine translocation pathway signal" - 4

"arsenite oxidase, small subunit" - 9

"uncharacterized protein" - 2

"arsenate reductase (azurin) small subunit (fragment)" - 8

"rieske domain-containing protein" - 1

"arsenite oxidase small subunit aiob" - 1

"arob" - 1

"arsenite oxidase small subunit aiob rieske [2fe-2s] cluster" - 1

"aoxa" - 2

"aiob" - 1

Я использовала команду

'(protein_name:"Arsenite oxidase small subunit aiob") OR (protein_name:"arsenate reductase (azurin) small subunit")',

чтобы найти все белки с тем же названием, что у наиболее распространенных белков из кластера. Их было найдено 536. То есть больше половины таких белков входит в кластер UniRef50 для aiob Pseudorhizobium banfieldiae. Значит они действительно довольно консервативные.

Далее я попробовала поискать все арсенитоксидазы, для которых упоминается возможное практическое применение, т.е. те, у которых есть раздел СС BIOTECHNOLOGY

Для этого я использовала команду '(protein_name:"arsenite oxidase") AND (cc_biotechnology:*)'

Таких белков найдено не было.

Потом я нашла белки AioB, для которых известен каталитический механизм, с помощью команды '(protein_name:"aioB") AND (cc_catalytic_activity:*)'

Было найдено всего два белка из бактерий Alcaligenes faecalis и Herminiimonas arsenicoxydans. Эти бактерии не являются родственниками Pseudorhizobium banfieldiae и их арсенитоксидазы не входят в кластеры похожих белков ее AioB.

Это говорит о том, что арсенитоксидазы еще недостаточно изучены.

Наконец я нашла арсенитоксидазы для всех бактерий из семейства Rhizobiaceae, в которое входит моя бактерия. Их получилось 54. Я ипользовала команду

'(protein_name:"Arsenite oxidase") AND (taxonomy_id:82115)'