Практикум №11: Гомология и выравнивание. Домены. JalView
Дата выполнения: 23 апреля 2026
Выбранный домен: PF00018 (SH3 domain)
1-2. Описание семейства доменов
| Параметр | Значение | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| AC семейства | PF00018 | ||||
| Name | SH3 domain | ||||
| seed | 55 | ||||
| full | 215k (215000) | ||||
| Архитектуры | 5k (5000) | ||||
| Структуры | 564 | ||||
| Таксономия | эукариоты, некоторые бактерии и вирусы | ||||
Описание домена SH3:
SH3 (Src Homology 3) — небольшой белковый домен (около 50–60 аминокислот). Он узнаёт и связывается с богатыми пролином участками других белков, играя ключевую роль в сборке сигнальных комплексов, организации цитоскелета и внутриклеточной транспортировке.
3D-структура: SH3 домен состоит из 5–6 β-тяжей, образующих два антипараллельных β-листа (β-баррель), и не содержит α-спиралей. Консервативные ароматические остатки (например, триптофан) формируют гидрофобный карман для связывания лиганда.
Таксономическая распространённость: SH3 домен широко распространён у эукариот (от дрожжей до человека), а также встречается у некоторых бактерий и вирусов.
SH3 (Src Homology 3) — небольшой белковый домен (около 50–60 аминокислот). Он узнаёт и связывается с богатыми пролином участками других белков, играя ключевую роль в сборке сигнальных комплексов, организации цитоскелета и внутриклеточной транспортировке.
3D-структура: SH3 домен состоит из 5–6 β-тяжей, образующих два антипараллельных β-листа (β-баррель), и не содержит α-спиралей. Консервативные ароматические остатки (например, триптофан) формируют гидрофобный карман для связывания лиганда.
Таксономическая распространённость: SH3 домен широко распространён у эукариот (от дрожжей до человека), а также встречается у некоторых бактерий и вирусов.
3. Анализ выравнивания seed
| Название вида | Описание | Номера колонок | Содержание |
|---|---|---|---|
Как найти эти данные?Выравнивание seed загружено в Jalview черезFile → Fetch sequences → PFAM (Seed) → PF00018. Консервативные участки найдены с помощью Colour → Above Identity Threshold (100%). |
|||
| Conserved_region | Участок с консервативным триптофаном (W), характерным для SH3 домена. Во всех последовательностях в этой позиции стоит W. | 37 | W |
| Partial_region | Участки, где часть последовательностей имеет гэпы (прочерки). Это границы консервативных блоков. | 33-36, 43-49 | разные аминокислоты, у части последовательностей есть гэпы |
| Non_homologous_region | Участки без явного сходства, вариабельные позиции, где последовательности сильно различаются. | 11, 33-35 | вариабельные позиции, нет консерватизма |
Комментарий к выравниванию:
В выравнивании SH3 доменов чётко выделяется одна консервативная колонка (37), соответствующая триптофану (W), который критически важен для структуры домена. Partial_region (33-36, 43-49) показывает участки, где часть последовательностей имеет вставки или делеции. Non_homologous_region (11, 33-35) демонстрирует позиции, не имеющие эволюционного консерватизма.
Группировка последовательностей: при выделении блока 33-36 и выполнении
В выравнивании SH3 доменов чётко выделяется одна консервативная колонка (37), соответствующая триптофану (W), который критически важен для структуры домена. Partial_region (33-36, 43-49) показывает участки, где часть последовательностей имеет вставки или делеции. Non_homologous_region (11, 33-35) демонстрирует позиции, не имеющие эволюционного консерватизма.
Группировка последовательностей: при выделении блока 33-36 и выполнении
Select → Make groups for selection → Calculate → Sort → by group последовательности разделились на две группы: с гэпами (например, VAV_HUMAN, HSE1_YEAST) и без гэпов.
4. Карта локального сходства (dotplot)
| Информация | Значение |
|---|---|
Как найти эти данные?Данные взяты со страницы домена PF00018 в InterPro (Domain architectures). FASTA последовательности скачаны с UniProt. Dotplot построен с помощью NCBI BLAST (Align two or more sequences). |
|
| Доменная архитектура 1 | PF00018 (SH3_1) |
| Белок с архитектурой 1 | P40073 (SHO1_YEAST) — содержит только один SH3 домен |
| Доменная архитектура 2 | PF00018 - PF00017 - PF07714 (SH3_1, SH2, PK_Tyr_Ser-Thr) |
| Белок с архитектурой 2 | P10447 (ABL_FSVHY) — содержит три домена |
Dotplot P40073 (SH3 only) vs P10447 (SH3+SH2+kinase)
Комментарий к dotplot:
На dotplot видна основная диагональная линия, соответствующая сходству SH3 доменов двух белков. Разрывы на диагонали означают отсутствие сходства в соответствующих участках — это связано с тем, что в P10447 есть дополнительные домены (SH2 и киназный), которых нет в P40073. Горизонтальные линии отражают участки повторяющихся мотивов внутри белка P10447.
На dotplot видна основная диагональная линия, соответствующая сходству SH3 доменов двух белков. Разрывы на диагонали означают отсутствие сходства в соответствующих участках — это связано с тем, что в P10447 есть дополнительные домены (SH2 и киназный), которых нет в P40073. Горизонтальные линии отражают участки повторяющихся мотивов внутри белка P10447.
Файлы для проверки
- Проект Jalview (PF00018.jvp) — множественное выравнивание seed домена PF00018
- Карта локального сходства (dotplot.png)
Вывод по пункту 5:
SH3-домены из двух разных архитектур (P40073 и P10447) практически идентичны. Это подтверждает идею, что домен является независимым эволюционным модулем — его структура и функция сохраняются независимо от того, в окружении каких других доменов он находится.
SH3-домены из двух разных архитектур (P40073 и P10447) практически идентичны. Это подтверждает идею, что домен является независимым эволюционным модулем — его структура и функция сохраняются независимо от того, в окружении каких других доменов он находится.