← Назад к списку работ

Практикум №8: Работа с протеомами

Euzebya pacifica DY32-46 UP000264006

1. Поиск протеома, соответствующего геномной сборке

Для бактерии Euzebya pacifica DY32-46 была найдена геномная сборка в базе NCBI:

ПараметрЗначение
Ссылка на страницу сборкиhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/datasets/genome/GCF_003344865.1/
RefSeq IDGCF_003344865.1
INSDC ID (GenBank)GCA_003344865.1

Поисковый запрос в UniProt Proteomes:

(genome_assembly:GCA_003344865.1)

Результаты поиска:

ПараметрЗначение
Идентификатор протеома (UPID)UP000264006
Статус протеомаReference proteome
Количество записей в UniProtKB5 625
Примечание: Протеом не является избыточным (redundant) и не был удалён. Он состоит из хромосомы (CP031165, 5 038 белков) и плазмиды pEDY32-46I (CP031166, 587 белков).

2. Поиск и скачивание референсного протеома

Для Euzebya pacifica найден референсный протеом UP000264006. TaxID: 1608957.

Поисковый запрос в UniProt Proteomes:

(taxonomy_id:1608957) AND (upid:UP000264006) 

Запрос выполняется в базе UniProt Proteomes

Команда для скачивания (REST API UniProt):

wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=proteome:UP000264006' -O ~/term2/pr8/UP000264006.swiss.gz

Файл UP000264006.swiss.gz (3,5 МБ) содержит 5625 белковых записей протеома UP000264006.

3. Оценка числа белков, содержащих альфа-спирали

Для подсчёта аннотаций HELIX и TRANSMEM написан скрипт на Python (count.py), который анализирует файл протеома и подсчитывает число белков (записей), содержащих каждый из ключей.

Код скрипта count.py:

import gzip
import sys

def count_records(path):
    helix = 0
    transmem = 0
    both = 0
    total = 0
    with gzip.open(path, 'rt') as f:
        has_helix = False
        has_tm = False
        in_record = False
        for line in f:
            if line.startswith('ID   '):
                if in_record:
                    if has_helix: helix += 1
                    if has_tm: transmem += 1
                    if has_helix and has_tm: both += 1
                total += 1
                has_helix = False
                has_tm = False
                in_record = True
            elif line.startswith('FT   HELIX'):
                has_helix = True
            elif line.startswith('FT   TRANSMEM'):
                has_tm = True
        if in_record:
            if has_helix: helix += 1
            if has_tm: transmem += 1
            if has_helix and has_tm: both += 1
    return total, helix, transmem, both

total, helix, transmem, both = count_records(sys.argv[1])
print(f"Всего белков: {total}")
print(f"С HELIX: {helix}")
print(f"С TRANSMEM: {transmem}")
print(f"С обоими типами: {both}")

Результат выполнения:

python3 count.py UP000264006.swiss.gz
Всего белков: 5625
С HELIX: 0
С TRANSMEM: 998
С обоими типами: 0
ПоказательЗначениеДоля
Всего белков в протеоме5 625100%
Белки с аннотацией HELIX00%
Белки с аннотацией TRANSMEM99817.7%
Белки с обоими типами00%
Объяснение результатов:

Скрипт считает число белков, а не число строк аннотаций. Один белок может иметь несколько трансмембранных участков — но в счётчике учитывается один раз.

Отсутствие HELIX при наличии TRANSMEM не противоречит тому, что трансмембранные участки часто являются α-спиралями — просто аннотации вторичной структуры в базу не добавлялись.

4. Оценка количества ферментов в протеоме

Для оценки использованы два подхода: поиск по полю Enzyme Commission number и поиск по ключевым словам.

Запрос 1 (по полю EC):

(proteome:UP000264006) AND (ec:*)

Результат: 754 белка (13.4% от 5 625)

Запрос 2 (по ключевым словам):

(proteome:UP000264006) AND (keyword:enzyme OR keyword:hydrolase OR keyword:transferase OR keyword:oxidoreductase OR keyword:lyase OR keyword:isomerase OR keyword:ligase)

Результат: 1 691 белок (30.1% от 5 625)

Метод оценкиКоличество белковДоля от общего числа (5 625)
По полю EC (строгий метод)75413.4%
По ключевым словам (расширенный метод)1 69130.1%
Анализ полученных оценок:

Оценка по EC-полю (13.4%) занижена, так как многие ферменты, особенно у малоизученных организмов, не имеют EC-номера. Оценка по ключевым словам (30.1%) может быть ближе к реальной доле ферментов. Таким образом, истинная доля ферментов в протеоме Euzebya pacifica находится между 13.4% и 30.1%.

Файл для проверки: ~/term2/pr8/UP000264006.swiss.gz

← Назад к списку работ