Трансмембранные белки.

  1. a) Структуры пяти α-спиральных трансмембранных белков и пяти трансмембранных β-баррелей:
    2onk, 1zcd, 1l0l, 3k9v, 1afo;
    2k4t, 1tly, 1ek9, 1a0s, 3fid.
    Представленные α-спиральные трансмембранные белки связываются с мембраной с помощью алифатических α-спиралей, полностью гидрофобных α-спиралей, гиброфобных петель.
    Трансмембранные β-баррели закреплены засчет полностью гидрофобных или алифатических β-тяжей, алифатических петель. Общая структура у этого типа белков более однотипная, чем у предыдущего.
    б)Сравнение топологии трансмембранных частей двух белков, с α-спиральными трансмембранными участками и с трансмембранными β-баррелями:

    PDB код Число цепей Тип
    (спираль, баррель)    		 Число трансмембранных участков в цепи Число остатков в одном трансмембранном участке
    (типичное, минимальное, максимальное)    		 (*) Толщина мембраны в ангстремах
    (расстояние между атомами на границах трансмембранных участков перпендикулярно мембране
    2onk 10 спираль 12 TM вторичных структур, 2 TM субъединицы (С, D) 21, 14, 31 32.0 ± 1.7 Å
    1ek9 3 баррель 12 TM вторичных структур, 3 ТМ субъединицы 11, 9, 13 24.6 ± 1.4 Å

  2. Дан белок P43245 (MDR1_RAT), аннотированный как трансмембранный.
    Из записи в Uniprot следует, что данный белок принадлежит к суперсемейству АВС, у него есть 2 АВС ТМ домена типа 1. Каждей ТМ домен состоит из 6 α-спиралей из 21 а.о.
    С помощью программы предсказания трансмембранных спиралей по последовательности (сервис TMHMM) получены следующие результаты: data



    В TMHMM предсказано то же количество спиралей (12), что и в аннотации. Но, есть расхождения по координатам:
    Uniprot, координаты Uniprot, длина ТМНММ, координаты ТМНММ, длина
    50-70 21 47-69 23
    119-139 21 115-137 23
    189-209 21 189-211 23
    216-236 21 216-238 23
    296-316 21 294-316 23
    327-347 21 326-348 23
    710-730 21 708-730 23
    755-775 21 753-775 23
    832-852 21 831-853 23
    854-874 21 857-879 23
    937-957 21 937-959 23
    968-988 21 974-996 23
    Также было проведено сравнение с гомологом с известной пространственной структурой (PDB ID 3G5U, UniprotID MDR3_MOUSE). С помощью программы muscle было сделано выравнивание.
    Полученные данные в формате msf. В файле разными цветами размечены трансмембранные участки (светло-зеленый MDR1_RAT, темно-зеленый MDR3_MOUSE), внеклеточные (голубой MDR1_RAT, синий MDR3_MOUSE) и внутриклеточные фрагменты (красный MDR3_MOUSE). Разметка согласно БД Uniprot.
  3. Сравнение предсказания TMHMM с предсказанием по структуре гомолога (считая последнее истинным):
      Число а.к. остатков
    Всего а.к. остатков в последовательности 1277
    Остатки, предсказанные TMHMM как локализованные в мембране (всего) 276
    Правильно предсказали - совпадают с 3D предсказанием (true positives, TP) 235
    Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным 3D таковыми не являются, false positives, FP) 23 (+2 а.о. напротив гэпа [не учитывались])
    Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным 3D не находятся в мембране, true negatives, TN) 974
    Не предсказали то, что нужно (остатки по данным 3D находятся в мембране, false negatives, FN) 27
    Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN) 0.8969
    Специфичность (specificity) =  TN / (TN+FP)  0.9763
    Точность(precision) = TP /(TP+FP) 0.9106
    Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP) 0.0892
    Недопредсказание = FN / (TN+FN) 0.0269
      4. © Anastasia Maslova, 2011