Трансмембранные белки






Следите за обновлениями и дополнениями
Если Вы заметили опечатки, или ссылка испортилась, пожалуйста, напишите мне





База данных OPM



В данной работе был проанализирован белок GLUT1 (Glucose transporter GLUT1), найденный в базе данных OPM. Был выбран белок с идентицикатором 4pyp. GLUT1 способствует облегченному переносу глюкозы через плазматическую мембрану клеток млекопитающих. GLUT1 содержит 12 пересекающих мембрану альфа-спиралей, каждая из которых состоит из 20 аминокислотных остатков. Шесть из альфа-спиралей связываются вместе в мембране, в центре создавая канал.

Таблица 1. Описание GLUT1.
Толщина гидрофобной части31.8 ± 0.7 Å (31, 28);
Координаты трансмембранных спиралей1( 13- 37), 2( 62- 87), 3( 93- 113), 4( 118- 141), 5( 157- 176), 6( 186- 206), 7( 273- 298), 8( 306- 328), 9( 334- 356), 10( 364- 388), 11( 404- 426), 12( 431- 450)
Среднее количество остатков в одной спирали24
Где находится белокНаходится на поверхности цитоплазматических клеток эукариот



Рисунок 1. Трансмембранный белок GLUT1 (4pyp)




Таблица 1. Описание Outer membrane phospholipase A.
Толщина гидрофобной части23.9 ± 1.0 Å
Координаты трансмембранных тяжей1(38-43), 2(67-78), 3(87-96), 4(113-122), 5(135-143), 6(155-164), 7(169-179), 8(195-201), 9(206-215), 10(221-232), 11(235-243), 12(259-264)
Среднее количество остатков в одном тяже β-бочки10
Где находится белокЭто транспортный белок, находящийся на внешней мембране бактерий.



Рисунок 2. Трансмембранный белок Outer membrane phospholipase A, dimer (1qd6)






Анализ предсказания трансмембранных спиралей



Для анализа трансмембранных спиралей использовалась последовательность белка GLUT1 (4pyp) С помощью сервисов TMHMM и phobius по последовательности был произведено предсказание трансмембранных участков. 

>AAK56795.1 glucose transporter-like protein I, partial [Homo sapiens]

STSIFEKAGVQQPVYATIGSGIVNTAFTVVSLFVVERAGRRTLHLIGLAGMAGCAILMTIALALLEQLPW

MSYLSIVAIFGFVAFFEVGPGPIPWFIVAELFSQGPRPAAIAVAGFSNWTSNFIVGMCFQ
В результатах ниже представлена выдача программы TMHMM и Phobius.

Выдача TMHMM


# AAK56795.1 Length: 130

# AAK56795.1 Number of predicted TMHs:  3

# AAK56795.1 Exp number of AAs in TMHs: 75.75127

# AAK56795.1 Exp number, first 60 AAs:  39.88397

# AAK56795.1 Total prob of N-in:        0.27517

# AAK56795.1 POSSIBLE N-term signal sequence

AAK56795.1	TMHMM2.0	outside	     1    12

AAK56795.1	TMHMM2.0	TMhelix	    13    35

AAK56795.1	TMHMM2.0	inside	    36    41

AAK56795.1	TMHMM2.0	TMhelix	    42    64

AAK56795.1	TMHMM2.0	outside	    65    76

AAK56795.1	TMHMM2.0	TMhelix	    77    99

AAK56795.1	TMHMM2.0	inside	   100   130


Рисунок 3. Выдача TMHMM. Красными столбцами обозначена вероятность того, что данный участок является трансмембранным, розовой линией отмечено, лежит ли он снаружи от мембраны, а синей - лежит ли внутри цитоплазмы.


Выдача Phobius


Prediction of AAK56795.1

ID   AAK56795.1

FT   TOPO_DOM      1     13       NON CYTOPLASMIC.

FT   TRANSMEM     14     35       

FT   TOPO_DOM     36     41       CYTOPLASMIC.

FT   TRANSMEM     42     64       

FT   TOPO_DOM     65     69       NON CYTOPLASMIC.

FT   TRANSMEM     70     88       

FT   TOPO_DOM     89    130       CYTOPLASMIC.

//


Рисунок 2. Выдача Phobius. Серым обозначена вероятность того, что данный участок является трансмембранным, синей линией отмечено, лежит ли он снаружи от мембраны, а зеленой - лежит ли внутри цитоплазмы, красной - является ли сигнальным пептидом. (расшифровка снизу)


Мы получили схожий результат в обеих программах, программы справились с предсказанием структуры выбранного белка, то есть все трансмембранные участки и внешние и внутренние петли угаданы верно. Было найдено две цитоплазматические области, три трансмембранные и две области, расположенные снаружи от цитоплазматическй мембраны.





База данных TCDB



В базе данных TCDB нашёлся только первый белок (GLUT1). Он имел идентификатор P11166 и TC-код 2.A.1.1.28.

TC-код состоит из 5 компонентов: V.W.X.Y.Z. V обозначает класс транспортера (например канал, пассивный транспортер и т. д.), W указывает на подкласс, X - на семейство, Y - на подсемейство, а Z соответсвует собственно транспортеру со специфическими субстратами.

Понять устройство кода легче на примере:

У GLUT1 это будут:
2 - электрохимически управляемые транспортёры
A - транспортёры (унипортеры, симпортеры)
2.A.1.1 - Sugar porter

Ссылки

  1. OPM
  2. TMHMM
  3. Phobius
  4. TCDB