Мембранные белки.

1. Построение парного выравнивания исследуемого белка и заданного прототипа

В БД Uniprot по AC P60844 была найдена последовательность аквапорина (AQPZ_ECOLI). В БД PDB была найдена последовательность этого же белка (PDB 1RC2). В БД PDB были найдены две цепи 1RC2:A и 1RC2:B. Я построил выравнивание этих цепей и увидел, что они одинаковы. Затем построил выравнивание AQPZ_ECOLI и 1RC2:A. Получившееся выравнивание имеет сходство 100%. Выравнивание приведено внизу страницы.

В БД Uniprot получил последовательность изучаемого белка - A2WE20_9BURK – Глицериновый канал.
Сделал выравнивание с помощью программы needle со стд параметрами. Получил довольно большой процент сходства: 64.7%.
Выравнивание импортировал в GeneDoc. Сохранила под названием mrking.msf

2. Разметка мембранных сегментов на выравнивании.

В БД OPM (Orientations of Proteins in Membranes database) по PDB –“1RC2”-белка-прототипа нашел описание ориентации белка в мембране. В файле mrking.msf под последовательностями исследуемого белка и белка-прототипа добавил последовательность с названием "OPM". Отметил позиции мембранных сегментов буквой "Н", позиции цитоплазматических петель знаком "+", остальные — знаком "-".

3. Предсказание топологии заданного белка с помощью наиболее популярной программы (TMHMM)

Чтобы предсказать топологию, на вход программе была подана последовательность моего исследуемого белка в fasta-формате. Программа выдала следующий вариант локализации белка в мембране:

К последовательностям в файле mrking.msf добавил еще одну последовательность "TMHMM", которая отражает результаты данного предсказания.

В самом конце страницы приведен файл mrking.aln

4. Оценка качества предсказания

Результаты предсказания топологии мембранного белка аквапорина (AQPZ_ECOLI)

	Число а.к. остатков
Всего а.к. остатков	306
Остатки, предсказанные как локализованные в мембране (всего)	135
Правильно предсказали (true positives, TP)	113
Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным ОРМ таковыми не являются, false positives, FP)	22
Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным ОРМ не находятся в мембране, true negatives, TN)	134
Не предсказали то, что нужно (остатки по данным ОРМ находятся в мембране, false negatives, FN)	36
Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN)	0,758
Специфичность (specificity) = TN / (TN+FP)	0,858
Точность (precision) = TP / (TP+FP)	0,859
Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP)	0,162
Недопредсказание = FN / (TN+FN)	0,211

Результаты анализа сравнения показывают, что программа TMHMM неплохо справилась с поставленной задачей: значения для чувствительности и специфичности превышают 75.8% и 85,8% соответственно. А сверх- и недопредсказание составляют порядка 16-21%. Таким образом, программа довольно четко указала границы найденных сегментов.

Выравнивание AQPZ_ECOLI и 1RC2:A:

#=======================================

# Aligned_sequences: 2

# 1: 1RC2

# 2: AQPZ_ECOLI

# Matrix: EBLOSUM62

# Gap_penalty: 10.0

# Extend_penalty: 0.5

# Length: 231

# Identity: 231/231 (100.0%)

# Similarity: 231/231 (100.0%)

# Gaps: 0/231 ( 0.0%)

# Score: 1185.0

#=======================================

1RC2 1 MFRKLAAECFGTFWLVFGGCGSAVLAAGFPELGIGFAGVALAFGLTVLTM 50

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

AQPZ_ECOLI 1 MFRKLAAECFGTFWLVFGGCGSAVLAAGFPELGIGFAGVALAFGLTVLTM 50

1RC2 51 AFAVGHISGGHFNPAVTIGLWAGGRFPAKEVVGYVIAQVVGGIVAAALLY 100

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

AQPZ_ECOLI 51 AFAVGHISGGHFNPAVTIGLWAGGRFPAKEVVGYVIAQVVGGIVAAALLY 100

1RC2 101 LIASGKTGFDAAASGFASNGYGEHSPGGYSMLSALVVELVLSAGFLLVIH 150

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

AQPZ_ECOLI 101 LIASGKTGFDAAASGFASNGYGEHSPGGYSMLSALVVELVLSAGFLLVIH 150

1RC2 151 GATDKFAPAGFAPIAIGLALTLIHLISIPVTNTSVNPARSTAVAIFQGGW 200

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

AQPZ_ECOLI 151 GATDKFAPAGFAPIAIGLALTLIHLISIPVTNTSVNPARSTAVAIFQGGW 200

1RC2 201 ALEQLWFFWVVPIVGGIIGGLIYRTLLEKRD 231

|||||||||||||||||||||||||||||||

AQPZ_ECOLI 201 ALEQLWFFWVVPIVGGIIGGLIYRTLLEKRD 231

#---------------------------------------

mrking.aln

CLUSTAL W(1.60) multiple sequence alignment

A2WE20_9BURK MVHSDRAQLVEHLCVLIVLRAARASQNRRLEIHPALPIQQGRGLLDCRSDGSNLEGANMS

1RC2 ----------------------------------------------------------MF

OPM ----------------------------------------------------------++

TMHMM ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

A2WE20_9BURK NRLAAEAFGTFWLVLGGCGSAVLAAAPTPQSGIGMAGVALAFGLTVLTMAYAVGHISGAH

1RC2 RKLAAECFGTFWLVFGGCGSAVLAAG-FPELGIGFAGVALAFGLTVLTMAFAVGHISGGH

OPM +HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH--------HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH++++++

TMHMM +++++++HHHHHHHHHHHHHHHHHHHH---------HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH+

A2WE20_9BURK FNPAVTVGLWAGGRFNSKDVVPYIVAQVIGGIAAAAVLYGIASGKAGFSATDTGFAANGF

1RC2 FNPAVTIGLWAGGRFPAKEVVGYVIAQVVGGIVAAALLYLIASGKTGFDAAASGFASNGY

OPM ++HHHHHHHHHH-------HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH+++++++++++++++++++

TMHMM +++++++++++++++++++HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH------------------

A2WE20_9BURK GEHSPAGYGLSAAILSEFVLTAFFVIVIHGATDERAPKGFAPIAIGLALTLIHLISIPVT

1RC2 GEHSPGGYSMLSALVVELVLSAGFLLVIHGATDKFAPAGFAPIAIGLALTLIHLISIPVT

OPM +++++++++HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH--------HHHHHHHHHHHHHHHHHH+++

TMHMM ------HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH++++++++++HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

A2WE20_9BURK NTSVNPARSTAVAIFQGTWALHQLWLFWVVPIAGGVIGGFVYRFLFGQKSDAPAVAAAAA

1RC2 NTSVNPARSTAVAIFQGGWALEQLWFFWVVPIVGGIIGGLIYRTLL-EKRD---------

OPM +++++HHHHHHHHHH----HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH++++++++++++++++++

TMHMM HHH--------------------HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH++++++++++++++

A2WE20_9BURK DASAAQ

1RC2 ------

OPM ++++++

TMHMM ++++++

На главную страницу четвертого семестра

На главную