Трансмембранные белки
1. Знакомство с базой данных OPM
С помощью поиска в базе данных OPM был найден белок maltoporin (мальтопорин), в трансмембранной части которого находятся β-листы.
Таблица с полученными из OPM параметрами:
| Uniprot ID | LAMB_ECOLI |
|---|---|
| PDB ID (primary) | 1AF6 |
| Other PDB entries representing this structure | 1mal (3.1), 1mpm (2.6), 1mpn (3.2), 1mpo (2.8), 1mpq (3.0) |
| Hydrophobic Thickness or Depth | 25.1 Å |
| Topology | Bacterial Gram-negative outer membrane |
| Coordinates of transmembrane fragments | 1(2-13),2(39-48),3(58-68),4(75-88),5(98-103),6(125-132),7(138-146),8(170-179),9(185-194),10(213-221),11(227-235),12(269-278),13(284-293),14(305-314),15(320-329),16(343-352),17(361-370),18(411-420) |
| Average number of residues per β-strand | 8,9 |
2. DeepTMHMM: Предсказание трансмембранных элементов по последовательности белка
Сервис был запущен для α-спирального мембранного белка Rru_A2625 (Uniprot ID: Y2625_RHORT) и β-листового белка мальтопорина.
Результаты предсказания для Rru_A2625
Текстовая выдача в формате 3line и gff3.
По вертикальной оси графика отложена вероятность принадлежности остатка к трансмембранным частям белка (красный), p-стороне мембраны (голубой) или n-стороне мембраны (розовый). По горизонтали отложен номер остатка.
Результаты предсказания для мальтопорина
Текстовая выдача в формате 3line и gff3.
По вертикальной оси графика отложена вероятность принадлежности остатка к трансмембранным частям белка (красный), сигнальному петиту (оранжевый), частям белка со стороны цитоплазмы (голубой) или со стороны межмембранного пространства (зеленый). По горизонтали отложен номер остатка.
3. PPM: Предсказание положения белка в мембране
Предсказание проводилось для белка UPF0761 membrane protein Rru_A2625 (UPF0761 мембранный белок Rru_A2625). Находится во внутренней мембране грамм-отрицательной бактерии.
Запуск PPM
Была использована версия сервера PPM 3.0.
Параметры алгоритма:
- Number of Membranes: 1
- Type of membrane: Gram-negative bacteria inner membrane
- Allow curvature: no
- Topology (N-ter): in (так как N-конец белка расположен с n-стороны мембраны, это видно на Рис.2)
- Include heteroatoms, excluding water and detergents, for positioning in membrane: no
Таблица с полученными из PPM параметрами:
| Uniprot ID | Y2625_RHORT |
|---|---|
| Hydrophobic Thickness or Depth | 30.5 Å |
| Coordinates of transmembrane fragments | 1( 49- 81), 2( 111- 141), 3( 156- 181), 4( 192- 220), 5( 227- 252), 6( 265- 289) |
| Average number of residues per α-helix | 27,3 |
4. Сравнение алгоритмов предсказания трансмембранных спиралей
Программа правильно предсказала количество трансмемранных участков в обоих случаях (18 в случае мальтопорина и 6 в случае Rru_A2625), предсказанные координаты трансмембранных участков также похожи на координаты из базы данных OPM и предсказаний сервера PPM. Также программа правильно предсказала тип вторичной укладки белков. Все тяжи/спирали присутствующие в OPM и PPM были предсказаны, лишних предсказаний нет.
Большая часть структуры белка Rru_A2625 в базе данных Uniprot предсказана на уровне Confident (90 > pLDDT > 70), в центре есть участок, предсказанный на уровне Very high (pLDDT > 90). Исключение составляют короткие фрагменты.
Часть, предсказанная PPM как трансмембранная, имеет большую точность в модели, так что навряд ли достоверность модели могла повлиять на предсказание PPM.
5. База данных TCDB
Результаты поиска в базе данных TCDB для мальтопорина
AC: P02943
TC-код: 1.B.3.1.1
1: белки, формирующие поры
B: β-листовые
3: семейство сахарных поринов
1.1: мальтопорин E. coli