Выбор объектов для изучения и построение выравнивания

Было выбрано семейство DegT_DnrJ_EryC1 (PF01041). Белки этого семейства являются пиридоксальфосфат зависимыми аминотрансферазами. В базе данных Pfam для данного семества известно 29 доменных архитектур, 8204 последовательности, одно взаимодействие, 78 структур и для 3491 организма было показано наличие в их геноме белков с доменом DegT_DnrJ_EryC1.

Список доменных архитектур, включающих этот домен, представлен на странице Pfam . Можно заметить, что чаще всего в белке наблюдается лишь один домен DegT_DnrJ_EryC1 (7817 последовательностей), на порядок реже наблюдается два домена DegT_DnrJ_EryC1 (154 последовательности). Другие доменные архитектуры наблюдаются сильно реже, максимум в 18-ти последовательностях. Доменных архитектур, в которые входит не менее 20 последовательностей, оказалось две:

1. Доменная архитектура, похожая на Q8KUH2_ACTPA (доменная структура DegT_DnrJ_EryC1 из Actinosynnema pretiosum) содержит один домен DegT_DnrJ_EryC1 с координатами 15-382 аминокислотных остатков в белке длиной 388 аминокислотных остатков

2. Доменная архитектура, похожая на Q0IDI3_SYNS3 (доменная структура DegT_DnrJ_EryC1 из Synechococcus sp.) содержит два домена DegT_DnrJ_EryC1 с координатами 13-301 и 298-391 аминокислотных остатков в белке длиной 44 аминокислотных остатка

С помощью скриптов была получена таблица, в которой представлена информация о структурах домена. Таблицу можно скачать ниже.

Полученные в результате файлы:

Полное выравнивание

Таблица с идентификаторами и таксономией

Выравнивание выбранных белков

Список идентификаторов выбранных белков

Проект в JalView

Построение филогенетического дерева последовательностей домена

Далее с помощью программы MEGA и алгоритма Neighbour-joining с количеством бутстрэп-реплик 100 было построено дерево по подправленному выравниванию ( проект JalView . Выбранные одно и двухдоменные архитектуры сильно различаются, что видно на филогенетическом дереве (рис. 1). Двухдоменная архитектура встречается только у актинобактерий, а однодоменная - еще и у хлоробиевых бактерий. Поэтому, скорее всего, предковой являлась однодоменная архитектура, что логично.

Дерево в формате Newick можно скачать здесь.

Построение профиля подсемейства

Для постороения HMM профиля были использованы последовательности , образующие отдельную ветвь на дереве (рис. 1).

Далее был использован HMMER:

hmm2build hmm.out m2.fasta
hmm2calibrate hmm.out
hmm2search hmm.out all_seqs.fasta > hmmer.out

Был построен профиль семейства, по которому были найдены последовательности.

Для построения roc-кривой положительными находками считались белки, содержащие только один домен DegT_DnrJ_EryC1. В таблице 1 приведена информация о находках при выбранном пороге по E-value.