10 практикум (Программа BLAST)

Ложкина Мария

Гомологи белка K6UNZ7 (взятого из бактерии ustwickia chelonae), найденные в Swiss-Prot

Параметры при запуске BLAST:

• FASTA sequence of enter query sequence:
  MQQPRPQHGGVAVAQAFTDPKADALTKTAATLSVVPGLGQALGIADGIKHENTEEIVVQSISLAGLLAAQAIPVVGEAVDFGLLVYQLVETIVDLATHLSSAAANPPTEATDSVRPAVSLGLRAGWKTEEDAKLHIGSPYGMKFQRIVLSAEEGKEIPFVRAAVAVDSKFLKINGPRSFVVQNGIKTPMACFETEGNLAFCRPSRPIFLSSSSPATLHLSYVTNEHENGTIKNPTVDILGQRIVENKVITANKVSLVYKVDSSNTL
• database: UniProtKB/Swiss-Prot(swissprot)
• algorithm: blastp (protein-protein BLAST)
• algorithm parameters (оставлены изначальными, которые предлагает программа):
• max target sequences: 100 (первые 100 лучших выравниваний)
• expect threshold: 0.05 (E-value – ожидаемое количество случайных находок с таким же и лучшим весом выравнивания, при поиске в той же базе данных, со случайным запросом той же длины и состава, с теми же параметрами на вычисление веса выравнивания)
• word size: 3 (длина точного совпадения; такая длина была выбрана, так как она дает максимальное количество находок – 4)
• matrix: BLOSUM62
• gap costs: Existence: 11 Extension: 1
• Compositional adjustments: Conditional compositional score matrix adjustment (параметр, отвечающий за динамическое изменение матрицы замен в зависимости от аминокислотного состава конкретных последовательностей)

Результат: 4 находки (при изменении word size на 5 и более, находок становится 3 штуки).

Текстовая выдача программы: K6UNZ7-Alignment.txt

Найденные блеки:

• P00587.1: Diphtheria toxin
• P00588.2: Diphtheria toxin
• P00589.2: Diphtheria toxin homolog CRM228
• P0DPK1.1: Botulinum neurotoxin type X

Для множественного выравнивания использовалась программа Mafft.

Ссылка на проект в Jalview: K6UNZ7_blast.jvp

Все найденные через BLAST белки являются гомологами исходного белка K6UNZ7, так как в выровненных последовательностях имеются большие консервативные участки.

Гомологи зрелого вирусного белка, вырезанного из полипротеина

Выбранный белок:

• ID: GP_BUNL8
• AC: Q8JPR1
• вирус: Bunyavirus La Crosse (isolate Human/United States/L78/1978)

В записи Swiss-Prot полипротеина GP_BUNL8 в поле FT и ключе CHAIN выбрана следующий белок (на его и другие разрезается полипротеин):

• название: Envelopment polyprotein
• координаты: 14-1441

Ссылка на последовательность зрелого белка с этими характеристиками: segment_Q8JPR1.fasta

Результат программы BLAST для этого белка (сегмента последовательности полипротеина GP_BUNL8): segment_Q8JPR1-Alignment.txt

Количество находок: 11

Отобранные белки:

• Q8JPR1.1: Envelopment polyprotein
• P09612.3: Envelopment polyprotein
• P04875.1: Envelopment polyprotein
• P04505.1: Envelopment polyprotein
• P12430.1: Envelopment polyprotein

Для множественного выравнивания использовалась программа Mafft. Полученное выравнивание было отредактировано: все буквы находок, которые в выравнивании оказались левее первой или правее последней буквы, выровненной с какой-либо буквой исходного зрелого белка, были удалены

Ссылка на проект в Jalview: segment_Q8JPR1_blast.jvp

Исследование зависимости E-value от объёма банка

При повторе предыдущего поиска через BLAST (с теми же параметрами) с добавлением Viruses (taxid:10239) в графу Organism получено также 11 находок. Результат не изменился.

Текстовая выдача программы: segment_Q8JPR1-Alignment(+viruses).txt

Значение E-value изменилось, например, у белка P36291.1 с 7е-08 (без добавления графы с вирусами) до 3е-09 (с добавлением графы с вирусами).

При сокращении поиска (при добавлении условия с вирусами мы ограничили базу данных, по которой проводился поиск) E-value уменьшилось (на 4,29%), то есть находка стала более значимой.

При сокращении базы данных мы ограничили ее только белками вирусов, то есть отношение исходной и полученной E-value показывает процентное содержание вирусных белков в Swiss-Prot от всех записей. Итого, в Swiss-Prot около 4,29% записей, соответствующих вирусным белкам.