Учебный Сайт Николая Николаева

UniProt

Ссылка на запись в UniProt

ВВЕДЕНИЕ

Исследуемый белок - TarD, тартратдегидратаза (КФ 4.2.1.81) - фермент, катализирующий с участием иона Mg2+ превращение D-тартрата в енольный таутомер оксалоацетата; вероятнее всего, в клетке формирует гомооктамер из четырёх димеров.1

Белок был выделен из Bradyrhizobium diazoefficiens - грамотрицательной палочковидной азотфиксирующей альфа-протеобактерии2. Она является одним из важнейших симбионтов сои, а также других бобовых; используется по всему миру в коммерческих инокулятах, вносимых в почву3.

Рис. 1. Предполагаемый механизм катализа TarD (из 1)

Белок является референсным (и единственным из SwissProt) в кластерах UniRef100, 90 и 50. Нигде не является сидом, т.е. есть записи о более длинных белках. Кластер UniRef90 состоит из 8 белков (записей UniProtKB) бактерий рода Bradyrhizobium, UniRef50-961 белков бактерий различной таксономической принадлежности.

ИНФОРМАЦИЯ О БЕЛКЕ ИЗ UNIPROT

Таблица 1. Информация о белке, полученная из UniProtKB.
Раздел UniProtKBSwiss-Prot
UniProt IDTARD_BRADU
UniProt ACQ89FH0
EMBL AC нуклеотидной записиBA000040
PDB ID*1TZZ, 2DW6, 2DW7
Длина389 амк
Молекулярная масса43058 Да
Рекомендуеме названиеD(-)-tartrate dehydratase
*: В совокупности известна структура всего белка, кроме Met1 - вероятно, поскольку он отщепляется после трансляции.

ПОИСК В UNIPROTKB

Таблица 2. Поисковые запросы в UniProtKB.
ЗапросОписание
database:(type:pfam mr_mle_c) organism:"bradyrhizobium diazoefficiens"Поиск представителей того же семейства белков у бактерии
annotation:(type:"catalytic activity" rhea:18289) NOT organism:"bradyrhizobium diazoefficiens"Белки, катализирующие ту же реакцию, в других организмах
database:(type:geneid 46493704) NOT id:Q89FH0Проверка отсутствия записей о других продуктах гена
annotation:(type:kinetic "kcat is 7 3 sec -1")Поиск ферментов с идентичной kcat
keyword:"Magnesium [KW-0460]" (annotation:(type:subunit homooctamer) OR annotation:(type:subunit heterooctamer))Октамеры, связанные с магнием

СРАВНЕНИЕ ПРОТЕОМОВ

Таблица 3. Сравнение протеомов представителей рода Bradyrhizobium.
ОрганизмBradyrhizobium diazoefficiensBradyrhizobium sp. strain ORS278
ID протеома UP000002526 UP000001994
Белков82536701
Из них в SwissProt**664 (0.08)324 (0.05)
Трансмембранных белков 1574 (0.19) 1362 (0.20)
Ферментов 1002 (0.12) 1889 (0.28)
Белков, вовлечённых в образование клубеньков 94 (0.011) 66 (0.010)
**: Здесь и далее доля белков определённой группы в протеоме указана в скобках.

Для сравнения протеомов в качестве референсного был выбран протеом Bradyrhizobium sp. штамма ORS 278, формирующих клубеньки на бобовых рода Aeschynomene, часто тропических и водных; по сравнению с протеомами других клубеньковых бактерий данный довольно подробно исследован и, несмотря на родство, отличается от протеома B. diazoefficiens

Интересно значительно большее количество ферментов в протеоме этой бактерии - их доля почти в два с половиной раза больше, чем у B. diazoefficiens. При этом ферментов в SwissProt, напротив, меньше - 204 против 403. Исходя из этого, разница в количестве ферментов может по крайней мере частично объясняться меньшей изученностью ферментов Bradyrhizobium sp. ORS278 и наличием большего числа потенциальных белков.

Доля трансмембранных белков в протеомах практически идентична.

В связи с важной ролью B. diazoefficiens в хозяйстве как симбионта, были сравнены доли белков, участвующих в клубенькообразовании, которая оказалась у исследуемой бактерии незначительно больше, чем вреференсном протеоме.

ИСТОЧНИКИ

  1. Yew WS, Fedorov AA, Fedorov EV, Wood BM, Almo SC, Gerlt JA. Evolution of Enzymatic Activities in the Enolase Superfamily: d -Tartrate Dehydratase from Bradyrhizobium japonicum. Biochemistry. декабрь 2006 г.;45(49):14598–608.
  2. Reimer LC, Sarda Carbasse J, Koblitz J, Podstawka A, Overmann J. Bradyrhizobium diazoefficiens. [BacDrive] DSMZ; 2020.
  3. Delamuta JRM, Ribeiro RA, Ormeño-Orrillo E, Melo IS, Martínez-Romero E, Hungria M. Polyphasic evidence supporting the reclassification of Bradyrhizobium japonicum group Ia strains as Bradyrhizobium diazoefficiens sp. nov. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 1 сентября 2013 г.;63(Pt_9):3342–51.