Построение выравнивания заданного белка и белка-прототипа с разметкой трансмембранных сегментов
| Главная |
| Первый семестр |
| Второй семестр |
| Третий семестр |
Сравнение нумерации остатков белка-прототипа GRIA2_RAT в UniProt и PDB
Воспользуемся БД PDBsum, предоставляющей краткое схематическое отображение информации о структуре. Подадим на вход идентификатор PDB 3KG2 белка-прототипа GRIA2_RAT. В записи 3KG2 PDB представлено 4 цепи: A, B, C, D последовательности которых идентичны на 100% Подведя курсор к выравниванию последовательности в структуре и щелкнув по картинке, получил окно с выравниванием последовательности из UniProt (ID - GRIA2_RAT, AC - P19491) и последовательности из PDB (ID - 3KG2). Преобразуем выравнивание в формат FASTA и импортируем выравнивание в GeneDoc и сохраним его в файле align_1.msf. Нумерация в двух базах данных не совпадает. В БД PDB последовательность значительно короче (и на C-конце, и на N-конце). В PDB не представлен учаток белка с 1 по 9, с 545 по 567, а также с 586 по 593 а.о. Правило перевода нумерации PDB в нумерацию UniProt: №(PDB) = №(UniProt) - 15 (до 381 по PDB), а начиная с 385 остатка №(PDB) = №(UniProt) - 21.Построение полного глобального выравнивания заданного белка GRIA3_MACFA и белка-прототипа GRIA2_RAT
По идентификаторам UniProt получим последовательности заданного белка GRIA3_MACFA и белка-прототипа GRIA2_RAT. Для этого воспользуемся программой seqret пакета EMBOSS. Сохраним последовательности в файлах gria3_macfa.fasta и gria2_rat.fasta соответственно. Глобальное оптимальное выравнивание получено с помощью программы needle (со стандартными параметрами Gap opening penalty = 10.0, Gap extension penalty = 0.5) пакета EMBOSS. Выравнивание было сохранено в файле gria_al.needle. Характеристики выравнивания:# Gap_penalty: 10.0 # Extend_penalty: 0.5 # # Length: 898 # Identity: 640/898 (71.3%) # Similarity: 767/898 (85.4%) # Gaps: 19/898 ( 2.1%) # Score: 3386.0Выравнивание было импортировано в GeneDoc и сохранено в файле gria_al.msf
Разметка трансмембранных сегментов в белке-прототипе GRIA2_RAT по данным БД OPM
Найдем по PDB ID: 3KG2 описание ТМ-сегментов белка-прототипа GRIA2_RAT в БД OPM (Orientations of Proteins in Membranes database). Белок GRIA2_RAT имеет код 1.1.10.01. Изучим подробнее код:1. - Белок относится к типу трансмембранных белков (Transmembrane)
1.1. - Белок относится к классу альфа-спиральных трансмембранных белков (Alpha-helical transmembrane)
1.1.10. - Белок относится к суперсемейству воротных глутаматных ионых каналов (Glutamate-gated Ion Channel (GIC))
1.1.10.01 - Белок относится к семейству воротных глутаматных ионых каналов (Glutamate-gated Ion Channel (GIC)) На основании описания добавим в созданное в предыдущем пункте выравнивание строчку с разметкой трансмембранных сегментов. Назовем эту строчку "OPM". Измененное выравнивание сохранено в файле mark.msf. В строчке "OPM" буквы "H" соответствуют позициям трансмембранных сегментов белка-прототипа GRIA2_RAT, "+" - позициям цитоплазматических сегментов, "-" - позициям внеклеточных сегментов (в формате .msf отображается как "."). Как видно из выравнивания, последовательность GRIA2_RAT имеет 4 трансмембранных сегмента. Большая часть последовательности расположена вне клетки.
Предсказание топологии заданного белка GRIA3_MACFA с помощью программы TMHMM
Предскажем топологию белка GRIA3_MACFA с помощью сервера TMHMM. На вход подадим ему файл gria3_macfa.fasta с последовательностью белка в формате FASTA. В результате чего получили следующее предсказание. Полученное предсказание добавим к выравниванию файла mark.msf в виде искусственной последовательности с разметкой трансмембранных спиралей под названием "TMHMM". Полученное выравнивание сохранено в форматах msf в файлe mark_t.msf.Сравнение полученного предсказания с данными OPM
Для сравнения предсказания, полученного с помощью программы TMHMM, с данными OPM был создан скрипт, написанный на языке Perl. Этот скрипт принимает на вход файл (opm_coord.txt) с описанием всех трансмембранных сегментов в БД OPM. Координаты всех трансмембранных сегментов сперва были переведены из pdb в координаты белка GRIA2_RAT, а затем в координаты белка GRIA3_MACFA. И файл (tmhmm.txt), полученный с помощью программы TMHMM.Программа: mark_count.pl. Выходной файл программы: result.txt, содержит строки, соответствующие строкам таблицы.
| Главная | Второй Семестр |