На главную страницу
На главную страницу второго семестра

PSI-BLAST

Поиск гомологов белка LGB1_LUPLU (P02239) в БД SwissProt

Параметры программы BLAST:
   учет особенностей аминокислотного состава (Compositional adjustments) – "No adjustment";
   фильтр на области низкой сложности – есть;
   максимальное значение E-value – 0.005;
   максимальное количество находок (Number of Descriptions) – 1000.

	Кол-во	E-value лучшей находки	Название лучшей находки (ID )	% идентичности	Длина выравнивания
Всего находок	117	5x10-82	LGB1_LUPLU	100%	154
В бактериях (Bacteria)	36	1x10-6	HMP_RHIME	29%	117
В Escherichia coli K-12	0	–	–	–	–
В животных (Metazoa)	26	2x10-6	NGB_BRARE	25%	141
В человеке	3	5.8	CRNL1_HUMAN	28%	78

Удалось обнаружить 3 возможных гомолога среди белков человека (но все они имеют очень большое E-value, и их нельзя считать гомологами), но ни одного у кишечной палочки.

Итерационный поиск гомологов LGB1_LUPLU (P02239) в БД SwissProt с помощью программы PSI-BLAST

Номер итера- ции	Бактерии		Животные		Характеристика лучшей находки среди белков
					Escherichia coli K-12				Человек
	Коли- чество	Новые	Коли- чество	Новые	Название	e-value	% идентич- ности	Длина вырав- нивания	Название	e-value	% идентич- ности	Длина вырав- нивания
1	21	+	5	+	—	—	—	—	CRNL1_HUMAN	5.8	28%	78
2	38	+	332	+	HMP_ECOLI	10-29	20%	148	NGB_HUMAN	2x10-19	21%	143
3	38	–	879	+	HMP_ECOLI	6x10-28	20%	148	HBG2_HUMAN	8x10-45	18%	150
4	38	–	884	+	HMP_ECOLI	2x10-22	20%	143	HBE_HUMAN	5x10-54	17%	154
5	38	–	884	–	HMP_ECOLI	2x10-22	19%	143	HBE_HUMAN	7x10-54	17%	154

1. PSI-BLAST можно использовать для поиска гомологов. Такой поиск более чувствительный, чем поиск при помощи BLAST. Так как при каждой итерации (начиная со второй) создается PSSM-профиль, то после новой итерации появлется больше белков. Таким образом, поиск PSI-BLAST дает более далекие гомологи.
2. Результат первой итерации PSI-BLAST – совпадает с результатом поиска BLAST
3. В результате упражнения №2 удалось найти гомологи исходного белка LGB1_LUPLU. Их больше, чем при поиске BLAST (первая итерация), есть более далекие белки.
4. "Лучшие находки" в E. Coli K-12 на разных итерациях совпадали, но E-Value увеличивается, так как меняется число находок. У человека меняется и сама находка, кроме последней итерации. Первая "Лучшая находка" (CRNL1_HUMAN) имеет E-Value, превосходящее пороговое значение 0.005, поэтому далее не рассматривается.

5. (*)Возможны 2 стратегии. Первая состоит в том, чтобы на каждой итерации вести поиск по всем организмам. Вторая состоит в том, чтобы после первой итерации отфильтровать находки по интересному для Вас таксону, и затем запустить следующие итерации.
   Разница в том, что во втором случае профиль создается по выбранному таксону, и если затем провести поиск по полученному профилю во всех организмах, то многие из гомологов в других таксонах, найденные первым способом, не будут найдены. Профиль получается более специализированным на выбранном таксоне. Поэтому среди организмов выбранного таксона при первом способе будет меньше гомологов.
6. (*) Рассмотрим "лучшие находки" среди белков человека и E. Coli K-12.
   Остатки, контактирующие с гемом (поле FT документов UniProt):

   Белок	Остаток
   LGB1_LUPLU	Hys63, Hys97
   NGB_HUMAN	Hys64, Hys96
   HBG2_HUMAN	Hys63, Hys92
   HBE_HUMAN	Hys63, Hys92
   HMP_ECO57	Hys85

   Перечисленные остатки у человека отвечают за связывание гема, поэтому они очень консервативны. Из таблицы видно, что номера эти остатков близки. Они также сохраняются в LGB1_LUPLU. Белок E. Coli K-12 содержит только один остаток, контактирующий с гемом. Поэтому, вероятнее всего, он наиболее далек от остальных последовательностей. Таким образом, этот белок наименее гомологичен исходному.
7. (**) Получим файл с PSSM-профилем: PSSM.htm. По идее, в нем должна быть написана таблица частот (20 остатков, для каждого частота его встречаемости в данной колонке множественного выравнивания), но он закодирован. Его можно использовать для поиска гомологов в PSIBLAST.