Трансмембранные белки

 На Главную
Четвертый семестр
     

Трансмембранные белки

  1. а)

    Структуры α-спиральных трансмембранных белков

    Dopamine D3 receptor,
    Eukaryotic plasma membrane,
    Homo sapiens     		Calcium ATPase, E1-ATP state,
    Endoplasmic reticulum,
    Oryctolagus cuniculus     		Sodium-potassium pump, E2-Pi state,
    Eukaryotic plasma membrane ,
    Arabidopsis thaliana     		Mitochondrial ADP/ATP carrier,
    Mitochondrial inner membrane,
    Bos taurus     		Methionine importer MetNI,
    Bacterial gram-negative inner membrane ,
    Escherichia coli

    Структуры трансмембранных β-баррелей

    P pilus usher PapC translocation domain,
    Bacterial gram-negative outer membrane,
    Escherichia coli     		Fe(III)-pyochelin receptor FptA,
    Bacterial gram-negative outer membrane,
    Pseudomonas aeruginosa     		Porin MspA,
    Bacterial gram-positive acid-fast cell wall,
    Mycobacterium smegmatis     		Major outer membrane protein from Thermus thermophilus,
    Bacterial gram-negative outer membrane,
    Thermus thermophilus     		Outer membrane phospholipase A,
    Bacterial gram-negative outer membrane,
    Escherichia coli

    б)

    Сравние топологии трансмембранных частей двух белков, с α-спиральными трансмембранными участками и с трансмембранными β-баррелями.


    Выбор белков - произвольный из БД PDBTM .
    PDB код Число цепей Тип
    (спираль, баррель)     		Число трансмембранных участков в цепи Число остатков в одном трансмембранном участке
    (типичное, минимальное, максимальное)     		(*) Толщина мембраны в ангстремах
    (расстояние между атомами на границах трансмембранных участков перпендикулярно мембране
    2ahy 4 α-спиральный 3 22, 15 29.5 ±0.7Å
    2jk4 1 &beta-баррель 19 7, 6, 10 23.4 ± 2.3 Å



  2. Дан белок AC Uniprot Q5E9Z5
    PDB ID гомолога - 2ZW3
    UniprotID гомолога - CXB2_HUMAN

    UniProt

    По аннотациям записи Uniprot это белок-коннексон из Bos Taurus. По данным UniProt трансмембранные участки 23-45, 76 - 98, 132 - 154, 193 - 215.
    Его гомолог CXB2_HUMAN - коннексон человека.

    TMHMM

    Программа TMHMM предсказывает трансмембранные участки 23 - 45, 76 - 98, 132 - 154, 193 - 215 (что совпадает с данными в UniProt).



    		# CXB6_UniProt Length: 261
# CXB6_UniProt Number of predicted TMHs:  4
# CXB6_UniProt Exp number of AAs in TMHs: 89.60724
# CXB6_UniProt Exp number, first 60 AAs:  20.98675
# CXB6_UniProt Total prob of N-in:        0.97697
# CXB6_UniProt POSSIBLE N-term signal sequence
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	inside	     1    22
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	TMhelix	    23    45
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	outside	    46    75
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	TMhelix	    76    98
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	inside	    99   131
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	TMhelix	   132   154
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	outside	   155   192
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	TMhelix	   193   215
CXB6_UniProt	TMHMM2.0	inside	   216   261

    Сравнение с гомологом с известной пространственной структурой

    Cтруктура CXB2_HUMAN (2zw3) из PDBTM :

    3. 2ahy, NaK potassium channel2jk4, Voltage-dependent anion channel (VDAC)
    красным отмечены наружные участки
    желтым отмечены трансмембранные участки
    синим отмечены внутренние участки

    Сравнением с несколькими гомологами по последовательности



    membr.msf

  3. Сравние предсказания TMHMM с предсказанием по структуре гомолога.




    Считаем только до 226 позиции, т.к. длина гомолога - 226.

      Число а.к. остатков
    Всего а.к. остатков в последовательности 261 (рассматриваем первые 226)
    Остатки, предсказанные TMHMM как локализованные в мембране (всего) 92
    Правильно предсказали - совпадают с 3D предсказанием (true positives, TP) 66
    Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным 3D таковыми не являются, false positives, FP) 26
    Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным 3D не находятся в мембране, true negatives, TN) 106
    Не предсказали то, что нужно (остатки по данным 3D находятся в мембране, false negatives, FN) 28
    Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN) 70,2%
    Специфичность (specificity) =  TN / (TN+FP)  79,1%
    Точность(precision) = TP /(TP+FP) 71,7%
    Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP) 28,2%
    Недопредсказание = FN / (TN+FN) 20,9%


  4. Проверка правила "positive inside" для трансмембранных белков.





    Правило "positive inside" выполняется для большинства положительно заряженных атомов (отмечены красным). Атомы, заряженные отрицательно, выделенны синим.
  5. (*) Найдите "код транспортера" данного вам белка в соответствии с БД TCDB