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)'