В данной работе с помощью BLAST к последовательности белка α-L-фукозидазе (ID - A0A0U3QKR4_9MICC, AC - ALV47246.1) были подобраны четыре последовательности, из которых затем с помощью различных программ построены множественные выравнивания. Для данного белка ранее уже строились парные выравнивание с использованными в этом множественном выравнивании последовательностями. В Таблице 1 представлена информация об анализируемых белках, гомологичных α-L-фукозидазе.
Таблица 1. Характеристики находок BLAST. | ||||
ID/AC (UniProt) | Название белка | Coverage, % | Identity, % | E-value |
FUCO_RAT/P17164.1 | Alpha-L-fucoside fucohydrolase 1 | 80 | 26 | 3e-34 |
FUCO2_PONAB/Q5RFI5.1 | Alpha-L-fucoside fucohydrolase 2 | 72 | 28 | 8e-33 |
FUCO_BRAFL/C3YWU0.2 | Alpha-L-fucoside fucohydrolase | 80 | 27 | 8e-33 |
FUCO_DROME/Q9VTJ4.2 | Alpha-L-fucoside fucohydrolase | 74 | 27 | 2e-28 |
На данном ресурсе были найдены и испробованы различные программы для множественного выравнивания. В частности:
Kalign - быстрый инструмент для множественного выравнивания, работа которого связана с отдельными участками последовательностей; хорошо подходит для большого выравнивания.
Clustal Omega - относительно новый инструмент для множественного выравнивания, использующий построение деревьев для генерирования выравнивания; подходит для средних и больших последовательностей.
MAFFT - инструмент для множественного выравнивания, использующий бвстрые преобразования Фурье; подходит для средних и больших последовательностей.
MUSCLE - точный инструмент для множественных выравниваний, особенно подходящий для выравниваний белковых последовательностей среднего размера.
WebPRANK - программа для множественного выравнивания последовательностей, учитывающая филогению и использующая эволюционную информацию для размещения инсерций и делеций.
MView - преобразовывает результат поиска сходства последовательностей во множественное выравнивание нескоьких последовательностей.
На Рисунке 1 представлены множественнные выравнивания, выполненные с помощью программ Kalign и WebPRANK, для удобство на рисунке в первом блоке выделено выравнивание Kalign, а во втором - WebPRANK.
Рис 1. Множественное выравнивание Kalign и WebPRANK. |
![]() |
Комментарии к выравниваниюКак видно из Рисунка 1, различия в работе программ выравнивания наблюдаются в местах, где происходит добавление гэпов, а также в концевых и начальных участках. Самы большой участок с различиями располагается в позициях 164-232. Ниже приведено несколько таких различий:
|
Помимо этого в Таблице 2 приведена информация о множественных выравниваниях, выполненных Kalign и WebPRANK.
Таблица 2. Характеристики программ Kalign и WebPRANK. | ||||||
Название программы | Максимальная и минимальная длины выравниваний | Абсолютно консервативные позиции | % | Функционально консервативные | % | Число инделей |
Kalign | 478, 354 | 65 | 13.6 | 128 | 26.8 | 13 |
WebPRANK | 478, 354 | 65 | 13.6 | 131 | 27.4 | 12 |
Как видно из Таблицы 2, при одинаковой длине выравниваний и совпадающем значении абсолютно консервативных позиций, число и процент функционально консервативных позиций превалирует при использовании програмы WebPRANK, а также в результате её работы во множественном выравнивании число инделей меньше, чем по результатам работы Kalign.
В данной работе была проанализирована доменная архитектура белка α-L-фукозидазы (ID - A0A0U3QKR4_9MICC, AC - ALV47246.1), который неоднократно изучался ранее. Данный белок является ферментом (EC 3.2.1.51), катализирующим реакцию гидролиза an alpha-L-fucoside в L-fucose и спирт; относится к семейству гидролаз [1]. В базе данных Pfam, был найден домен этого белка. Результат данного поиска представлен на Рисунке 2. В состав данного белка входит один домен - Alpha_L_fucos (PF01120) - в позициях 2-335.
Рис 2. Доменная архитектура α-L-фукозидазы. |
![]() |
В данной работе были рассмотрены три наиболее часто встречающиеся доменные архитектуры, содержащие Alpha_L_fucos.
Данный домен входит в белок Ricin-type beta-trefoil lectin domain protein (ID - L7F604_9ACTN) в позициях 34-392. Помимо этого в позициях 497-616 располагается домен F5_F8_type_C - главный белковый домен многих факторов коагуляции крови; в позициях 621-703 - домен RicinB_lectin_2 - доменом белка, являющегося высокотоксичным природным лектином (углеводсвязывающим белком), вырабатываемым в семенах растения касторового масла Ricinus communis.
Рис 3. Доменная архитектура Ricin-type beta-trefoil lectin domain protein. |
![]() |
В состав белка Glycoside hydrolase family 29 (Alpha-L-fucosidase) (ID - A0A068NVX1_9BACT) в позициях 4-343 располагается домен Alpha_L_fucos, а в позициях 477-534 - домен Fn3_assoc, в позициях 548-680 - домен PA14.
Рис 4. Доменная архитектура Putative Alpha-L-fucosidase. |
![]() |
В белке Glycoside hydrolase (ID - B5I4T8_9ACTN) можно выделить 3 домена: в позициях 4-315 стоит домен Glyco_hydro_28, входящий в семейство гликозид гидролаз; в позициях 414-640 - Alpha_L_fucos; в позициях 834-965 - F5_F8_type_C.
Рис 5. Доменная архитектура Glycoside hydrolase. |
![]() |
[1] Alpha-L-fucosidase |