1. База данных OPM
Таблица 1. Данные по белку-транспортеру (Carnitine Transporter) (PDB ID: 2WSW).
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Толщина гидрофобной части мембраны | 29.8 ± 0.5 A |
| Трансмембранные участки | Segments: 1(13-30),2(52-67),3(92-98),4(102-112),5(132-142),6(144-154),7(187-216),8(231-248),9(254-277),10(312-335),11(348-370),12(404-433),13(447-464),14(469-492) |
| Среднее число остатков в трансмембранных участках | 17.93 |
| В какой мембране находится белок | Внутренняя мембрана грамотрицательной бактерии Proteus mirabilis.
На рисунке выше изображена топология (взаимосвязь или расположение составных частей) в бактериальной грамотрицательной внутренней мембране. [2] |
Таблица 2. Описание лигандов карнитина (PDB ID: 2WSW).
| ID | Название | Идентификатор | Ссылка в базе PDB |
|---|---|---|---|
| GOL | GLYCEROL | propane-1,2,3-triol | [ссылка] |
| CM5 | 5-CYCLOHEXYL-1-PENTYL-BETA-D-MALTOSIDE | (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,3S,4R,5R,6R)-6-(5-cyclohexylpentoxy)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol | [ссылка] |
| 1PE | PENTAETHYLENE GLYCOL | 2-[2-[2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol | [ссылка] |
Далее был выбран белок, имеющий в трансмембранной части β-листы - 5JZT.
Данные по нему представлены в таблице 3.
Рисунок 3. Изображение белка аэролизина (PDB ID: 5JZT).«Шапка» гриба сидит на поверхности клетки, а «ножка» гриба проникает в клеточную мембрану, делая ее проницаемой.
Изображение получено с помощью программы JSmol. Эта модель была сгенерирована сервером Orientations of Proteins in Membranes. Сервер добавил красные и синие псевдоатомы, чтобы отметить гидрофобные границы липидного бислоя (предсказанные границы мембраны) [7]. Мембрана представлена в виде красной (наружной) и синей (внутренней) плоскостей [8]. Атомы кислорода молекул воды показаны как красные шарики - отрицательно заряженные (n-сторона) [7], гидрофобная плоскость мембраны представлена синими шариками, которая содержит больше положительно заряженные остатки (Lys, Arg, His, p-сторона) [9]. [3]
Далее было необходимо оценить корректность предсказания сервисов TMHMM и Phobius (рисунки 3 и 4).
Рисунок 3. Результаты TMHMM.
Рисунок 4. Результаты Phobius.
Обе программы показали 12 трансмембранных участков, однако это не так: согласно аннотации и структуре,
трансмембранных участков на самом деле 14. Совпадают между собой и с действительностью предсказания первого участка
(тут TMHMM оказался точнее), а начиная со второго - предсказание уже неточно и сильно смещено. Стоит отметить,
что предсказания двух используемых сервисов практически идентичны.
Дальнейшие действия заключались в поиске в TCDB белки из задания 1.
Только один из двух белков был найден в базе данных TCDB - 2WSW - 2.A.15.2.2 (код для этого белка указан ниже).
2.[...] — потенциал-зависимые электрохимические транспортёры;
2.A.[...] — симпорты, антипорты, унипорты;
2.A.15.[...] — транспортёры бетоинового, карнитинового и холинового семейства.
Официальная классификация не дает названия подсемейству.
Таблица 3. Данные по белку аэролизину (PDB ID: 5JZT).
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Толщина гидрофобной части мембраны | 22.8 ± 3.0 A |
| Трансмембранные участки | Segments: 1( 238- 245), 2(254-259) |
| Среднее число остатков в трансмембранных участках | 6 | В какой мембране находится белок | Цитолитический порообразующий токсин, экспортируемый грамотрицательной бактерией Aeromonas hydrophila.
На рисунке выше изображена топология (взаимосвязь или расположение составных частей) во время секреции. [2]
|
2. Анализ предсказания трансмембранных спиралей
3. База данных TCDB
Ссылки:
1. Structure summary MMDB
7. Introduction to Proteins: Structure, Function, and Motion, Second Edition, p.543 // Amit Kessel, Nir Ben-Tal // CRC Press, Mar 22, 2018
