Практикум №10: BLAST и поиск гомологов

1. Поиск гомологов белка A0A346XSX4 (Aspartate-semialdehyde dehydrogenase)

Запрос: Aspartate-semialdehyde dehydrogenase (ASADH) из Euzebya pacifica.

ID / AC: A0A346XSX4 (UniProtKB).

Длина запроса: 352 а.о.

Параметры BLASTP (NCBI):

Database: UniProtKB/Swiss-Prot (swissprot)
Max target sequences: 100
Short queries: Automatically adjust parameters for short input sequences — включено
Expect threshold: 0.05
Word size: 5
Max matches in a query range: 0
Matrix: BLOSUM62
Gap Costs: Existence 11, Extension 1
Compositional adjustments: Conditional compositional score matrix adjustment
Filter: Low complexity regions — выключен
Mask: Mask for lookup table only, Mask lower case letters — выключены

Результаты:

Комментарий: Найдено 49 последовательностей-гомологов ASADH из разных бактерий. Для множественного выравнивания отобрано 7 находок с наименьшими E-value (3e-102 – 3e-96): три из рода Corynebacterium, по одной из Mycobacterium, Mycolicibacterium, Streptomyces и Aquifex aeolicus. Все находки — Aspartate-semialdehyde dehydrogenase, процент идентичности с запросом 43–52%. Все 8 последовательностей (запрос + 7 находок) гомологичны, негомологичных среди них нет, поэтому при редактировании выравнивания в Jalview удалять было нечего.

2. Поиск гомологов зрелого вирусного белка

Вирусный полипротеин: Replicase polyprotein 1a (R1A_BCHK3).

ID / AC: R1A_BCHK3 / P0C6F8.

Организм: Bat coronavirus HKU3 (BtCoV) (SARS-like coronavirus HKU3).

Длина полипротеина: 4376 а.о.

Выбранный зрелый белок: «Non-structural protein 1» (nsp1), координаты 1–179 в полипротеине.

Название в файле: nsp1_BCHK3.

Параметры BLAST: Database = UniProtKB/Swiss-Prot (swissprot); Word size = 5; Expect threshold = 0.05; Matrix = BLOSUM62; Gap Costs = 11/1; Filter Low complexity regions — выключен; Organism — без фильтра.

Результаты:

Комментарий: Найдено 10 последовательностей-гомологов. Все они — репликазные полипротеины коронавирусов. Процент идентичности с запросом 83–100%, E-value от 4e-121 до 3e-103. Так как nsp1 — это N-концевой фрагмент полипротеина, все находки представляют собой полные полипротеины длиной 4376–7096 а.о. При редактировании выравнивания в Jalview были удалены все буквы находок, оказавшиеся правее последней буквы запроса (nsp1_BCHK3 кончается на позиции 179).

3. Исследование зависимости E-value от объёма банка

Запрос: nsp1_BCHK3 — Non-structural protein 1 (1–179) из полипротеина P0C6F8 (Bat coronavirus HKU3).

Параметры BLAST: те же, что в задании 2 (Database = swissprot, Word size = 5, Expect = 0.05, BLOSUM62, Gap Costs 11/1, фильтр Low complexity regions выключен).

Дополнительный параметр: Organism = Viruses (taxid:10239).

Результаты:

Сравнение E-value для нескольких находок:

Accession	Организм	E-value без фильтра	E-value с фильтром (Viruses)	Отношение E_без / E_с
P0C6F8.1	Bat SARS coronavirus	4e-121	1e-122	40
P0C6T7.1	Bat SARS CoV R...	3e-114	1e-115	30
P0DTC1.1	Severe acute resp...	7e-102	3e-103	~23

Вывод: Список находок при наложении фильтра по организмам (Viruses, taxid:10239) не изменился по составу — все 10 находок и без фильтра, и с фильтром относятся к вирусным полипротеинам коронавирусов. Изменились только значения E-value: они стали меньше, потому что E-value пропорционально размеру банка (формула Карлина: E = K·m·n·e^−λS, где n — размер базы данных).

Отношение E-value без фильтра к E-value с фильтром даёт оценку того, во сколько раз банк Swiss-Prot больше банка вирусных последовательностей Swiss-Prot.

← Назад к списку работ