Сравнение доменов SCOP/SCOPe, ECOD, CATH и Pfam
Выбор белка
Для сравнения границ доменов, полученных из разных источников, была выбрана пируват киназа кролика - PDB код 1PKN. Общий вид структуры приведён на рис. 1.
|
| Рис. 1. Структура пируват киназы кролика, окраска по элементам вторичной структуры. |
SCOP
Изначально иерархическая классификация белков в этой базе данных проводилась вручную, однако теперь используются и компьютерные методы. SCOP определяет три домена в рассматриваемой структуре. Информация в таблице ниже.
| Class | All beta proteins | Alpha and beta proteins (a/b) | Alpha and beta proteins (a/b) |
| Fold | PK beta-barrel domain-like | TIM beta/alpha-barrel | Pyruvate kinase C-terminal domain-like |
| Superfamily | PK beta-barrel domain-like | Phosphoenolpyruvate/pyruvate domain | PK C-terminal domain-like |
| Family | Pyruvate kinase beta-barrel domain [b.58.1.1] |
Pyruvate kinase [c.1.12.1] |
Pyruvate kinase, C-terminal domain [c.49.1.1] |
| Координаты | 116-217 | 218-395 | 396-530 |
ECOD
Отличие ECOD от других предсказателей доменов в том, что здесь учитываются эволюционные отношения белков. Данный сервис определяет в структуре 1PKN 3 домена, информация о них приведена ниже.
| Domain ID | e1pknA4 | e1pknA3 | e1pknA1 |
| X Group Name | cradle loop barrel | TIM beta/alpha-barrel | Other Rossmann-like structures with the crossover |
| H Group Name | RIFT-related | TIM barrels | PK C-terminal domain-like |
| T Group Name | PK beta-barrel domain-like | TIM barrels | PK C-terminal domain-like |
| Координаты | 116-217 | 12-115, 218-395 | 396-530 |
CATH
CATH также имеет собственную иерархию белковых доменов, классификация проводится автоматически. В базе данных CATH аннотировано также три домена. Информация о них - в таблице ниже.
| Class | Mainly Beta | Alpha Beta | Alpha Beta |
| Architecture | Beta Barrel | Alpha-Beta Barrel | 3-Layer(aba) Sandwich |
| Topology | M1 Pyruvate Kinase; Domain 3 | TIM Barrel | Pyruvate Kinase; Chain: A, domain 1 |
| Homologous Superfamily | PK beta-barrel domain-like | Phosphoenolpyruvate-binding domains | - |
| Координаты | 116-218 | 42-115, 219-384 | 12-41, 385-529 |
Pfam
Pfam предсказывает домены в белке, используя для каждого известного домена множественное выравнивание последовательностей и производя поиск с помощью HMM. Предсказание этого сервиса отличается от предыдущих - доменов всего два. Первый и второй домены из предыдущих предсказаний здесь объелинены в один. Зато здесь показаны сайты связывания разных ионов металлов (кружки на картинке).
| Домен | PK (PF00224) | PK_C (PF02887) |
| Описание | Pyruvate kinase, barrel domain | Pyruvate kinase, alpha/beta domain |
| Координаты | 42-395 | 410-528 |
Выводы
Границы первого домена SCOP, ECOD и CATH определили почти одинаково. Предсказания второго и третьего доменов уже не на столько похожи - ECOD и CATH добавляют дополнительные фрагменты. Pfam объединяет первые два домена в один, суммарные границы ближе всего к границам CATH. Во втором домене, предсказанном Pfam, отсутствует около 15 остатков, причисленных другими сервисами к этому домену. Вероятно, такие значительные отличия вызваны тем, что Pfam предсказывает домены только по последовательности белка.