Практикум 11: Описание домера SH3_6

1. Выбор семейства доменов.

С помощью фильтров было выбрано семейство SH3_6 (тип SH3b1).

2. Краткое описание семейства.

Табл. 1 Краткое описание семейства.
AC/Pfam PF12913
InterPro IPR039439
ID/Pfam SH3 domain (SH3b1 type)
seed 33
full 435
all 3k
sw 0
architectures 30
3D 2
taxonomy 3k
#eukaryota 2
#archaea 2
#bacteria 2841
#unclassified entries 24

Про доменные архитектуры: исследуемый домен является стабилизирующим доменом, входящим в четырехдоменную структуру эндопептидазы (PDB:3m1u), за ним следует домен SH3b2, а С-концевой домен представляет собой каталитический домен цистеинпептидазного типа (последний присутствует почти во всех архитектурах).

Про функции домена: домен SH3 опосредует разнообразные белок-белковые взаимодействия связываясь с богатыми пролином мотивами (PRM), а поскольку определенные взаимодействия между SH3-доменом и PRMs являются фундаментальными для сборки мультипротеиновых комплексов, разумно предположить, что содержащие домен SH3 белки вовлечены в широкий спектр клеточных процессов [1].

Таксономическая распрастраненность: Домен распространен почти исключительно среди бактерий. Большая часть всех бактерий входят в кладу Proteobacteria (1k). Как раз-таки исключениями являются 2 представителя клады Fungi, имеющие данный домен, а также две археи.

Пространственная структура:Домен SH3 состоит из 5-6 антипараллельных бета-листов, разположенных бочкообразно (рис.1).

Рис. 1
Рис. 1. Домен SH3 (голубой) в структуре 6sqx.

3. Описание выравнивания seed с точки зрения гомологичности всех последовательностей или их подмножества.

Для проведения выравнивания seed было проведено скачивание gz-файла, разархивация и переформатирование посредством BASH. Анализ в программе Jalview показал, что абсолютно консервативных позиций нет. Соответственно, выделить максимальные достоверные блоки, включающие все последовательности, не представляется возможным. Однако, чтобы увидеть наиболее консервативные позиции было проведено поэтапное изменение порога идентичности до 80% с шагом в 1%. Результаты отображены в табл. 2.

Табл. 2 Консервативные позиции относительно порога identity.
Identity Позиции ак
96% 51
93% 16, 28, 40, 51
87% 16, 28, 33, 40, 51
84% 3, 16, 28, 33, 40, 51
81% 3, 15, 16, 19, 28, 33, 40, 50, 51

Для более полного представления консервативности участков было рассмотренно выравнивание при identity = 65%. Результаты представленны на изображении выше.

Интересное замечание: самые консервативные позиции принадлежат аминокислоте Pro, что в свою очередь обусловлено его пространственной "неподвижностью" в сравнение с остальными аминокислотами.

Табл. 3 Гомологичность подмножеств.
Выравнивание seed 33
Максимальный достоверные блоки, включающие ВСЕ последовательности (МДБ-all) -
100% консервативные колонки в МДБ-all 0
Максимальный достоверный блок, включающий НЕ ВСЕ последовательности. (МДБ-notAll) 12-16
100% консервативные колонки в МДБ-notAll* 12, 14, 15, 16
Участок выравнивания, в котором нет никаких достоверных подблоков, и потому маловероятно, что выравнивание на этом участке отражает ход эволюции. 44-49

* Также по позиции 13 можно выделить два максимальных достоверных блока с абсолютно консервативными позициями (отдельное окно в проекте Jalview).

5. Карта локального сходства двух последовательностей (dotplot).

График 1. Dot Plot структуры Q8P4A4 на Q142N3.

Доменная архитектура Q8P4A4 имеет в своем составе домены SH3_6 и NLPC_P60, а Q142N3, в свою очередь, SH3_6, SH3_7 и NLPC_P60. Полученное выравнивание имеет E-value 3e-23, Per.Ident 28.53%. Исходя из этих данных и графика, можно сделать вывод, что выравнивание данных последовательностей имеет много гэпов, короткие участки локального сходства по всей длине.


Источники:

  1. Mehrabipour M. et al. A systematic compilation of human SH3 domains: a versatile superfamily in cellular signaling //Cells. – 2023. – Т. 12. – №. 16. – С. 2054.