Трансмембранные белки¶
Задание 1. Знакомство с базой данных OPM¶
Для выполнения первого задания я выбрала в базе данных OPM трансмембранный белок, у которого погруженная в мембрану часть структуры представляет собой бета-бочонок (OPM -> Classes -> Beta-barrel transmembrane). Мне приглянулась структура белка Esterase EstA (интересная альфа-спираль, проходящая прямо внутри бета-бочонка через мембрану) и PDB ID 3kvn). Обладательница белка - Синегно́йная па́лочка (лат. Pseudomonas aeruginosa) - подвижная, грам-отрицательная, условно патогенная для человека. Успешность в роли патогена как раз связана с выбранным трансмембранным белком, так как он способствует образованию биопленок, и всем видам бактериальной подвижности подвижности. Именно это свойства обуславливают устойчивость Синегнойной палочки к антибиотикам. Точная функция белка estA - эстеразная активность:
По данным OPM гидрофобная часть этого белка имеет толщину 24.4 Å. Можно померить и в Jmol как расстояние между сторонами мембраны.
В базе данных указаны координаты трансмембранных участков: 1(347-356),2(374-382),3(388-397),4(414-424),5(428-437),6(466-475),7(484-494),8(523-532),9(538-547),10(581-589),11(595-604),12(613-620).
| Характеристика | Данные |
|---|---|
| Тип белка | Трансмембранный белок, бета-бочонок |
| Суперсемейство | Автотранспортер |
| Семейсво | Автотранспортеры N-концевого домена |
| Организм | Pseudomonas aeruginosa |
| Локализация | наружная мембрана грамотрицательных бактерий |
| Uniprot ID | ESTA_PSEAE |
| PDB | 3kvn |
| Толщина гидрофобного слоя | 24.4 |
| Число трансмембранных структур | 12 |
Вторичная структура.
Задание2.DeepTMHMM: Предсказание трансмембранных элементов по последовательности белка.¶
β-barrel: Esterase EstA
fasta-файл
Текстовый файл с выдачей.
Результат:
С помощью DeepTMHMM можно предсказывать трансмембранные участки по структуре белка. На представленном рисунке по горизонтали отложены координаты остатков белка; верхний рисунок на вертикальной оси - предсказание положение определенных участков; нижний рисунок на вертикальной оси - вероятность принадлежности остатка к той или иной топологии.
Цвета: Beta - бета-слой (мембранный), Periplasm - внутриклеточный, Outside - внеклеточный, Signal - сигнальный пептид для внутриклеточной локализации.
Для данного белка было предсказано 12 β-слоев. N-конец - сигнальный пептид, за ним предсказан протяженный периплазматический участок.. Координаты трансмембранных участков не совпадают с данными OPM, что может быть связано с наличием в выдаче DeepTMHMM сигнальной части с 1 по 24 а.о.
α-fold: BRNQL_STAHJ
fasta-файл
Текстовый файл с выдачей.
Обсуждение:
Оси: такие же.
Цвета на графике указывают на локализацию: Membrane - трансмембранный, Inside - внутриклеточный, Outside - внеклеточный.
Для выданного белка было предсказано 12 α-спиралей. N-конец предсказан внутриклеточным, С-конец - внеклеточным.
Задание 3. PPM: Предсказание положения выданного белка в мембране¶
N-конец белка BRNQL_STAHJ расположен внутри клетки (видно по рисунку DeepTMHMM). По гомологии белок находится в бактерии Staphylococcus haemolyticus - грам-положительна. Параметр allow curvative выставляю no). Неклассических аминокислоты в белке вряд ли найдутся, ведь он предсказан.
| Характеристика | Данные |
|---|---|
| Тип белка | Трансмембранный альфа-спиральный |
| Название | белок-носитель аминокислот с разветвленной цепью |
| Организм | Amycolatopsis lactamdurans |
| Локализация | Staphylococcus haemolyticus |
| Uniprot ID | BRNQL_STAHJ |
| PDB | PDB |
| Толщина гидрофобного слоя | 30.9 ± 0.9 Å |
| Число трансмембранных структур | 16 |
