1. Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

Для глобального парного выравнивания были выбраны следующие белки: ODO1 (E1-субъединица 2-оксоглутаратдегидрогеназы), SYW (триптофановая аминоацил-тРНК-синтетаза), RECN (флагеллярный биосинтетический белок FliP) из бактерий Escherichia coli (штамм K12) и Bacillus subtilis (штамм 168).

Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания ODO1, SYW, RECN бактерий E. coli и B.subtilis

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indels
2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component	ODO1_ECOLI	ODO1_BACSU	1722.5	39.7%	57.8%	89
Tryptophan-tRNA ligase	SYW_ECOLI	SYW_BACSU	907.5	54.0%	71.3%	6
DNA repair protein RecN	RECN_ECOLI	RECN_BACSU	827.5	34.1%	55.1%	37

Таблица 2. Характеристики глобального парного выравнивания ODO1, SYW, RECN бактерий E. coli и B.subtilis

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indels	Coverage_1	Coverage_2
2-oxoglutarate dehydrogenase E1 component	ODO1_ECOLI	ODO1_BACSU	1724.5	39.9%	58.0%	87
Tryptophan-tRNA ligase	SYW_ECOLI	SYW_BACSU	910.5	54.7%	72.2%	4
DNA repair protein RecN	RECN_ECOLI	RECN_BACSU	829.5	34.7%	56.0%	29

Выравнивание неродственных белков

Для выравнивания неродственных белков были выбраны флагеллярный биосинтетический белок FliP (ID: FLIP_ECOLI) кишечной палочки и метилентетрагидрофолат дегидрогеназа (ID: FOLD_BACSU) сенной палочки

Таблица 3. Характеристики глобального и локального парного выравнивания FLIP_ECOLI и FOLD_BACSU бактерий E. coli и B.subtilis

Алгоритм Выравнивания	Score	Identity	Similarity	Gaps	Indels	Coverage_1	Coverage_2
Needleman–Wunsch	15.0	7.0%	12.5%	302	12	-	-
Smith–Waterman	28.5	30.8%	53.8%	4	5	33.0%	21.0%

Множественное выравнивание белков с помощью Jalview

Для множественного выравнивания был выбран белок - триптофановая аминоацил-тРНК-синтетаза (RecName: Tryptophan--tRNA ligase). По запросу (id:SYW_*) нашлось 153 записи Swiss-Prot с такой мнемоникой функции. Для выравнивания отобраны белки из следующих организмов: Escherichia coli (strain K12) - ID:SYW_ECOLI; Bacillus subtilis (strain 168) - ID:SYW_BACSU; Helicobacter pylori (strain ATCC 700392 / 26695) - ID:SYW_HELPY; Mycoplasma genitalium (strain ATCC 33530 / DSM 19775 / NCTC 10195 / G37) - ID:SYW_MYCGE; Caenorhabditis elegans - ID:SYWM_CAEEL; Mus musculus (Mouse) - ID:SYWM_MOUSE; Homo sapiens (Human) - ID:SYWM_HUMAN. Причём для эукариотных организмов выбрана митохондриальная тРНК-синтетаза, а не цитоплазматическая.

Jalview -> File -> Fetch Sequences -> меню: Uniprot -> меню слева: Entry name -> окно справа: SYW_ECOLI; SYW_BACSU; SYW_HELPY; SYW_MYCGE; SYWM_CAEEL; SYWM_MOUSE; SYWM_HUMAN -> окно Retreived from Uniprot -> Web service -> Alignment -> ClustalO with Defaults

Файл с выравниванием ODO1

Аминоацил-тРНК-синтетазы — это ферменты, которые катализируют присоединение правильной аминокислоты к ее соответствующей тРНК. Происходит это в два этапа: активация аминокислоты (аминокислота реагирует с АТФ, образуя аминоацил-АМФ и пирофосфат) и перенос аминоацильного остатка на тРНК. Наличие консервантивных и функционально-консервативных колонок 39-43, 49-51, 170-171, 175-179, 186-192, где последовательности практически полностью идентичны, свидетельствует о гомологии белков. Такие участки, вероятно, необходимы для правильной каталитической активности этого фермента, и действительно, в записи о белке в Uniprot указано, что эти участки являются сайтами связывания АТФ и L-триптофана - субстратов данной АРСазы, и поэтому сильно подвержены отбору. N- и C-концевые области aaRS менее консервативны, так как, возможно, содержат специфичные для разных организмов домены, которые участвуют в белок-белковых взаимодействиях, регуляции активности или локализации фермента, они не подвержены жёсткому отбору, что приводит к их дивергенции.