Матрицы весов аминокислотных замен

Множественное выравнивание блока из базы данных BLOCKS, отвечающего белку DEF_ECOLI

• Идентификатор блока — PR0176A
• Количество последовательностей (seqs) — 54
• Ширина блока (width) — 30

Здесь можно найти данный блок PR01576A

*

1

0

*

2

0

*

3

0

D

E

F

2

_

B

A

C

S

T

1

:

P

E

L

A

A

K

Y

G

L

R

P

G

I

G

L

A

A

P

Q

I

N

V

S

K

R

M

I

A

V

H

:

3

0

D

E

F

2

_

B

A

C

S

U

1

:

P

E

L

A

E

K

Y

K

L

R

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

N

I

K

K

R

M

I

A

V

H

:

3

0

D

E

F

_

A

Q

U

A

E

|

1

:

R

D

M

F

D

T

M

Y

E

A

E

G

V

G

L

A

A

N

Q

I

G

V

P

L

S

V

M

V

I

D

:

3

0

D

E

F

_

B

A

C

S

U

|

1

:

D

D

M

Y

D

T

M

L

E

M

D

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

I

L

K

R

A

A

V

V

E

:

3

0

D

E

F

_

B

O

R

B

U

|

1

:

K

K

M

I

E

L

M

D

I

S

G

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

L

D

L

A

L

F

V

V

R

:

3

0

D

E

F

_

B

U

C

A

I

|

1

:

N

D

M

I

D

T

M

Y

Q

E

E

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

N

I

P

L

Q

I

I

V

V

N

:

3

0

D

E

F

_

C

H

L

M

U

|

1

:

L

D

M

S

E

T

M

T

F

Y

K

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

H

S

V

A

L

F

I

M

G

:

3

0

D

E

F

_

C

H

L

P

N

|

1

:

S

D

M

C

D

T

M

E

A

H

R

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

K

N

V

S

L

F

V

M

C

:

3

0

D

E

F

_

C

H

L

T

R

|

1

:

L

D

M

S

E

T

M

A

F

Y

K

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

Q

S

I

S

L

F

I

M

G

:

3

0

D

E

F

_

C

L

O

A

B

|

1

:

D

D

M

F

E

T

M

Y

N

A

D

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

I

L

K

R

L

V

V

I

D

:

3

0

D

E

F

_

E

C

O

L

I

|

1

:

D

D

M

F

E

T

M

Y

A

E

E

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

D

I

H

Q

R

I

I

V

I

D

:

3

0

D

E

F

_

F

R

E

D

I

|

1

:

R

D

M

L

Q

T

M

Y

S

K

D

G

I

G

L

A

A

P

Q

V

G

I

H

K

Q

L

I

V

I

D

:

3

0

D

E

F

_

H

A

E

I

N

|

1

:

D

D

M

F

D

T

M

Y

Q

E

K

G

I

G

L

A

A

P

Q

V

D

I

L

Q

R

I

I

T

I

D

:

3

0

D

E

F

_

H

E

L

P

J

|

1

:

D

D

M

H

E

T

M

I

A

S

E

G

I

G

L

A

A

I

Q

V

G

L

P

L

R

M

L

I

I

N

:

3

0

D

E

F

_

H

E

L

P

Y

|

1

:

D

D

M

H

E

T

M

I

A

S

E

G

I

G

L

A

A

I

Q

V

G

L

P

L

R

M

L

I

I

N

:

3

0

D

E

F

_

L

A

C

L

A

|

1

:

P

V

M

A

E

K

M

G

L

R

G

G

V

G

L

A

A

N

Q

L

G

L

L

K

K

V

I

A

V

L

:

3

0

D

E

F

_

M

Y

C

G

E

|

1

:

D

G

K

A

Q

E

Y

D

I

I

P

G

I

G

I

A

A

N

Q

I

G

Y

W

K

Q

L

F

Y

I

H

:

3

0

D

E

F

_

M

Y

C

P

N

|

1

:

N

G

D

A

E

K

Y

G

I

I

P

G

I

G

I

A

A

N

Q

I

G

Y

W

K

Q

M

F

Y

I

H

:

3

0

D

E

F

_

M

Y

C

T

U

|

1

:

A

T

M

Y

D

T

M

D

A

A

N

G

V

G

L

A

A

N

Q

I

G

C

S

L

R

L

F

V

Y

D

:

3

0

D

E

F

_

P

A

S

M

U

|

1

:

D

N

M

F

E

T

M

Y

L

E

E

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

N

I

H

Q

R

I

I

T

I

D

:

3

0

D

E

F

_

R

I

C

P

R

|

1

:

H

D

M

L

E

T

M

Y

N

A

D

G

A

G

L

A

A

V

Q

V

G

I

L

L

R

I

L

V

I

D

:

3

0

D

E

F

_

S

T

R

C

O

|

1

:

D

D

M

F

R

T

M

Y

V

A

E

G

A

G

L

A

A

N

Q

V

G

V

D

L

R

L

F

V

Y

D

:

3

0

D

E

F

_

S

Y

N

Y

3

|

1

:

K

E

M

L

Q

T

M

Y

S

A

N

G

I

G

L

A

A

P

Q

V

G

I

N

K

Q

L

L

V

V

D

:

3

0

D

E

F

_

T

H

E

M

A

|

1

:

E

R

M

I

E

T

M

Y

H

Y

D

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

I

S

Q

R

F

F

V

M

D

:

3

0

D

E

F

_

T

H

E

T

H

|

1

:

E

D

M

L

E

T

M

F

E

A

K

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

L

S

Q

R

L

F

V

A

V

:

3

0

D

E

F

_

T

R

E

P

A

|

1

:

S

G

M

F

R

V

M

R

G

A

G

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

R

T

V

R

V

F

V

V

D

:

3

0

Q

9

9

X

Y

7

|

5

9

1

:

P

V

M

A

E

K

L

G

L

R

A

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

D

V

S

K

R

I

I

A

V

L

:

3

0

Q

9

A

B

F

5

|

3

7

1

:

D

D

M

L

E

T

M

Y

D

A

P

G

I

G

L

A

A

V

Q

V

G

E

P

V

R

V

I

V

M

D

:

3

0

Q

9

C

B

I

2

|

3

8

1

:

S

T

M

Y

D

T

M

D

A

A

H

G

V

G

L

A

A

N

Q

I

G

Y

G

L

R

V

F

V

Y

D

:

3

0

Q

9

F

2

F

0

|

5

9

1

:

P

V

M

A

E

K

M

G

L

R

G

G

V

G

L

A

A

P

Q

L

D

I

S

K

R

I

I

A

V

L

:

3

0

Q

9

F

4

L

4

|

4

7

1

:

E

E

I

A

K

R

Y

G

L

R

S

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

N

I

S

K

R

M

I

A

V

L

:

3

0

Q

9

F

C

A

2

|

8

1

1

:

E

D

L

F

A

T

M

Y

A

A

H

G

V

G

L

A

A

N

Q

V

G

E

A

V

R

V

F

V

Y

D

:

3

0

Q

9

F

U

Z

0

|

1

2

1

1

:

E

E

M

V

K

V

M

R

N

A

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

I

P

L

K

I

I

V

L

E

:

3

0

Q

9

F

U

Z

2

|

1

1

0

1

:

D

A

M

F

D

V

M

Y

K

T

D

G

I

G

L

S

A

P

Q

V

G

L

N

V

Q

L

M

V

F

N

:

3

0

Q

9

F

V

5

3

|

1

1

3

1

:

D

D

M

I

K

V

M

R

L

A

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

V

P

L

R

I

I

V

L

E

:

3

0

Q

9

F

V

5

4

|

1

1

6

1

:

D

E

M

F

D

I

M

Y

K

T

D

G

I

G

L

S

A

P

Q

V

G

M

N

V

Q

L

M

V

F

N

:

3

0

Q

9

H

B

H

1

|

9

7

1

:

Q

R

L

V

Q

V

M

R

R

R

R

C

V

G

L

S

A

P

Q

L

G

V

P

R

Q

V

L

A

L

E

:

3

0

Q

9

I

7

A

8

|

3

3

1

:

D

D

M

F

E

T

M

Y

E

A

P

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

N

V

H

K

R

I

V

V

M

D

:

3

0

Q

9

J

Q

N

0

|

3

3

1

:

A

D

M

F

E

T

M

Y

E

S

R

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

D

V

H

E

R

V

V

V

M

D

:

3

0

Q

9

K

4

A

0

|

7

1

1

:

A

D

M

F

A

S

Q

R

T

A

E

G

V

G

L

A

A

N

Q

I

G

V

S

K

K

V

F

V

Y

D

:

3

0

Q

9

K

9

I

9

|

4

7

1

:

P

E

I

A

E

K

Y

S

L

R

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

L

S

K

Q

M

I

A

V

H

:

3

0

Q

9

K

N

1

6

|

3

3

1

:

D

L

L

D

T

L

Y

A

T

D

N

G

I

G

L

A

A

P

Q

V

G

R

E

E

A

I

V

V

I

D

:

3

0

Q

9

K

V

U

3

|

3

3

1

:

D

D

M

L

E

T

M

Y

A

E

E

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

D

I

H

Q

R

I

V

V

I

D

:

3

0

Q

9

K

X

6

3

|

5

9

1

:

D

D

N

A

E

K

Y

D

I

R

P

G

I

G

I

A

A

N

Q

L

G

L

N

Q

R

F

F

Y

V

H

:

3

0

Q

9

L

Y

J

4

|

1

1

0

1

:

D

A

M

F

D

V

M

Y

K

T

D

G

I

G

L

S

A

P

Q

V

G

L

N

V

Q

L

M

V

F

N

:

3

0

Q

9

P

E

V

2

|

3

6

1

:

D

D

M

F

E

T

M

Y

A

A

P

G

I

G

L

A

A

T

Q

V

N

V

H

Q

R

F

M

V

I

D

:

3

0

Q

9

P

I

T

8

|

3

2

1

:

D

D

M

Y

E

T

M

I

A

S

N

G

V

G

L

A

A

I

Q

V

D

I

P

L

R

V

L

L

V

N

:

3

0

Q

9

P

Q

2

5

|

6

1

1

:

H

N

Q

A

K

K

Y

K

I

R

S

G

I

A

I

A

A

N

Q

V

G

W

N

K

R

A

T

Y

I

H

:

3

0

Q

9

R

D

2

7

|

5

5

1

:

E

A

L

R

L

T

M

H

A

A

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

V

G

V

G

L

R

V

A

V

I

E

:

3

0

Q

9

R

E

Q

2

|

3

3

1

:

D

D

M

F

E

T

M

Y

K

A

P

G

I

G

L

A

A

I

Q

V

G

V

A

K

R

L

L

V

I

D

:

3

0

Q

9

R

R

Q

4

|

6

0

1

:

D

T

M

L

E

T

M

F

E

E

R

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

L

P

V

R

M

F

V

A

V

:

3

0

Q

9

V

G

Y

2

|

3

9

1

:

D

G

M

V

K

V

L

R

H

Y

D

C

V

G

V

A

A

P

Q

V

G

I

P

L

R

I

I

V

M

E

:

3

0

Q

9

X

I

3

0

|

1

0

3

1

:

D

D

M

I

K

V

M

R

L

A

P

G

V

G

L

A

A

P

Q

I

G

V

P

L

R

I

I

V

L

E

:

3

0

Q

9

Z

A

W

6

|

3

3

1

:

D

D

M

Y

E

T

M

I

A

S

E

G

I

G

L

A

A

I

Q

V

G

L

P

L

R

M

L

I

I

N

:

3

0

m

m

G

G

L

A

A

Q

v

g

r

v

Цвета, отвечающие степени консервативности колонок в множественном выравнивании:

• Розовым — примерно 80% идентичности
• синим — примерно 60% идентичности
• голубым — примерно 40% идентичности

Вычисление весов аминокислотных замен на основе множественного выравнивания блока PR01576A из базы данных BLOCKS

• n_αβ — количество пар αβ
• p_αβ — частота встречаемости пары аминокислот αβ
• q_α   — частота встречаемости аминокислоты α
• q_β   — частота встречаемости аминокислоты β
• s_αβ — вес замены аминокислоты α на аминокислоту β

* Данные были получены следующим образом:

С помощью программы pairs_count.exe были посчитаны количества всех возможных пар аминокислот (n_αβ) и суммарное количество пар (N=230824881) . Далее были посчитаны доли каждой пары аминокислот по отношению к их общему количеству. Эту величину мы обозначили p_αβ. Далее были посчитаны частоты встречаемости аминокислот q_α. В итоге, мы пришли к весам аминокислотных замен (s_αβ).

Все это посчитано по формулам:

p_αβ=n_αβ/N; q_α=p_αα+ (p_αβ+p_αγ+...)/2; s_αβ=2log₂(p_αβ/(2*q_α*q_β)); s_αα=2log₂(p_αα/q_α²)

Вычисление весов аминокислотных замен на основе множественных выравниваний 200 блоков из базы данных BLOCKS

• n_αβ — количество пар αβ
• p_αβ — частота встречаемости пары аминокислот αβ
• q_α   — частота встречаемости аминокислоты α
• q_β   — частота встречаемости аминокислоты β
• s_αβ — вес замены аминокислоты α на аминокислоту β

* Данные получены аналогично.

Сравнение весов аминокислотных замен

• Я Заметила, что веса аминокислотных замен, рассчитанные на основе блока PR01576A, весьма отличаются от аналогичных величин, полученных в результате анализа 200 блоков и из данных таблицы BLOSUM62. В то же время данные в пределах этих двух последних групп практически совпадают. Подобная тенденция вполне объяснима, ведь PR01576A представляет из себя весьма короткий (его длина — 54 последовательностей) и узкий (ширина —  всего 30 аминокислот) блок, и величины весов аминокислотных замен, полученные на основе его анализа, по своей статистической достоверности далеки от данных целых 200 блоков и таблицы BLOSUM62 (хотя в паре Глицин : Глицин он дает близкое к ним значение).
  Самый высокий вес аминокислотной замены во всех трех случаях имеет пара Глицин : Глицин, очевидно потому, что неизменность аминокислотного остатка в белковой последовательности наиболее вероятна. Можно предположить, что величина веса аминокислотной замены прямо пропорциональна степени родства аминокислот (по крайней мере в отношении целых родственных групп). Полученные данные подверждают этот вывод.