Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова Факультет Биоинженерии и Биоинформатики Учебный сайт Сеферяна Мелика

Полезные ссылки

Программа BLASTP.

I. Поиск гипотетических гомологов белка RISA_ECOLI в разных БД.

	Поиск по БД Swiss-Prot	Поиск по БД PDB	Поиск по БД "nr"
1. Лучшая находка (в принципе должна соответствовать заданному белку)
Идентификатор БД	RISA_ECOLI	1I8D	NP_416179.1
E-value	2e-123	2e-124	3e-122
Вес (в битах)	440	440	440
% идентичности	100%	100%	100%
Найдены ли другие белки с теми же значениями E-value и веса в битах? Если найдены, то укажите общее число и приведите один идентификатор (любой, но желательно Swiss-Prot ID)	нет	нет	нет
2. Сколько хороших кандидатов в гомологи найдено? (число находок в списке описаний, Descriptions, с E-value < 1E-10)	21	4	1156
2. "Худшая" находка (последняя в выдаче с E-value < 1)
Номер находки в списке описаний (Descriptions)	21	5	1238
Идентификатор БД	LUXP_PHOLE	2JER	ZP_03225981.1
E-value	7e-16	0.80	0.022
Вес (в битах)	83.6	29.6	42,7
% идентичности	31%	30%	39%
% сходства	50%	47%	58%
Длина выравнивания	184	70	58
Координаты выравнивания (номера первых и последних а.о.)	1 - 184 RISA_ECOLI и 1 - 182 LUXP_PHOLE	77 - 138 RISA_ECOLI и 193 - 262 2JER	130 - 185 RISA_ECOLI и 15 - 72 ZP_03225981.1
% гэпов	1%	11%	3%

Данный белок удалось найти во всех трех банках данных. Параметры выравнивания изучаемого белка с самим собой при поиске по разным БД никак не отличаются (кроме Evalue - оно различно для разных БД, так как зависит от количества информации, содержащейся в них). Самый большой по объему банк данных - nr (некурируемый), затем SwissProt (курируемый), и самый маленький - PDB (3D-структура). Число потенциальных гомологов уменьшается в этом ряду. Худшие находки не совпадают, так как БД по которым производился поиск совершенно необязательно должны содержать в себе одну и ту же последовательность. То есть не каждую последовательность аннотируют и тем более находят для нее третичную структуру.
Из этих "худших" находок лучшей, несомненно является LUXP_PHOLE, так как Evalue = 7e-16 позволяет нам сделать вывод о его гомологии с RISA_ECOLI.

Не могу не упомянуть одну очень интересную находку, а именно LUXY_VIBFI - Желтый флуоресцентный белок бактерии Vibrio fischeri. Evalue = 2e-17 (!). Поэтому вывод такой: гомологи не всегда выполняют сходные функции.

II. Поиск гипотетических гомологов изучаемого белка с фильтром по таксонам.

Первый полученный гомолог (с Evalue < 0.001) - RISA_MYCTU был найден среди организмов таксона Actinobacteria.

Номер находки в списке описаний (Descriptions)	1
Идентификатор БД	RISA_MYCTU
E-value	8e-26
Вес (в битах)	112
% идентичности	36%
% сходства	54%
Длина выравнивания	203
Координаты выравнивания (номера первых и последних а.о.)	1 - 199 RISA_ECOLI и 1 - 197 RISA_MYCTU.
% гэпов	4%

III. Поиск белка по его фрагменту.

>seq2 GHLLSGHVFGTAEIFLIKENR

Данный фрагмент относится к белку RISA_CHLPN.

	Поиск по фрагменту	Поиск по полной последовательности
АС лучшей находки	Q9Z820	Q9Z820
E-value	2e-12	6e-112
Вес (в битах)	69.4	402
Найдены ли другие белки с теми же значениями E-value и веса в битах?	нет	нет

Выравнивание, построенное программой BLASTP (Query = RISA_CHLPN, Sbjct = RISA_ECOLI):
Фрагмент выровненный в пробном выравнивании помечен (*)


Score =  164 bits (414),  Expect = 3e-40, Method: Compositional matrix adjust.
Identities = 93/201 (46%), Positives = 128/201 (63%), Gaps = 5/201 (2%)

Query  1    MFSGIIQELGEVCFFEAQGNGLSLGIKSTPLFVTPLVTGDSVAVDGVCLTLTSCNESKIF  60
            MF+GI+Q   ++   + + N  +  ++     +  L TG SVA +G CLT+T  N + + 
Sbjct  1    MFTGIVQGTAKLVSIDEKPNFRTHVVELPDHMLDGLETGASVAHNGCCLTVTEINGNHVS  60
                                               **************  ******  *
Query  61   FDVIPETLACTTLGEKRCSDQVNLEAALKMGDSIGGHLLSGHVFGTAEI--FLIKEN--R  116
            FD++ ETL  T LG+ +  D VN+E A K  D IGGHL+SGH+  TAE+   L  EN  +
Sbjct  61   FDLMKETLRITNLGDLKVGDWVNVERAAKFSDEIGGHLMSGHIMTTAEVAKILTSENNRQ  120

Query  117  YYFR-GSKELSQYLFEKGFIAIDGISLTLVSVDSDTFSVGLIPETLQRTTLGKKREGERV  175
             +F+    +L +Y+  KGFI IDGISLT+  V    F V LIPETL+RTTLGKK+ G RV
Sbjct  121  IWFKVQDSQLMKYILYKGFIGIDGISLTVGEVTPTRFCVHLIPETLERTTLGKKKLGARV  180

Query  176  NIEIDMSTKIQVDTVKRILAS  196
            NIEID  T+  VDTV+R+LA+
Sbjct  181  NIEIDPQTQAVVDTVERVLAA  201

Сравним его с полученными вручную выравниваниями:


                                        Query  95   GHLLSGHVFGTAEI--FLIKEN--R  116
                                                    GHL+SGH+  TAE+   L  EN  +
                                        Sbjct  95   GHLMSGHIMTTAEVAKILTSENNRQ  120

Выравнивания по большей части совпадают, отличаются они гэпами, а также двумя другими совпадающими а.о.( I и R против L и E ) я думаю, это из-за того, что BLAST работал с полной последовательностью, а я - только с ее частью. То есть расположение гэпов, которое выбрал BLASTP позволило получить больший вес выравнивания, правее данного фрагмента.

IV. Сравнение выравниваний, выданных программой BLASTP, с оптимальными глобальным и локальным выравниваниями.

В построенных выравниваниях штраф за создание гэпа был 11, за удлинение - 1.
1) Оптимальное глобальное выравнивание последовательностей белков RISA_CHLPN и RISA_ECOLI.


#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: RISA_CHLPN
# 2: RISA_ECOLI
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 11.0
# Extend_penalty: 1.0
#
# Length: 213
# Identity:      93/213 (43.7%)
# Similarity:   128/213 (60.1%)
# Gaps:          13/213 ( 6.1%)
# Score: 407.0
# 
#
#=======================================

RISA_CHLPN         1 MFSGIIQELGEVCFFEAQGNGLSLGIKSTPLFVTPLVTGDSVAVDGVCLT     50
                     ||:||:|...::...:.:.|..:..::.....:..|.||.|||.:|.|||
RISA_ECOLI         1 MFTGIVQGTAKLVSIDEKPNFRTHVVELPDHMLDGLETGASVAHNGCCLT     50

RISA_CHLPN        51 LTSCNESKIFFDVIPETLACTTLGEKRCSDQVNLEAALKMGDSIGGHLLS    100
                     :|..|.:.:.||::.|||..|.||:.:..|.||:|.|.|..|.|||||:|
RISA_ECOLI        51 VTEINGNHVSFDLMKETLRITNLGDLKVGDWVNVERAAKFSDEIGGHLMS    100

RISA_CHLPN       101 GHVFGTAEI--FLIKEN--RYYFR-GSKELSQYLFEKGFIAIDGISLTLV    145
                     ||:..|||:  .|..||  :.:|: ...:|.:|:..||||.|||||||:.
RISA_ECOLI       101 GHIMTTAEVAKILTSENNRQIWFKVQDSQLMKYILYKGFIGIDGISLTVG    150

RISA_CHLPN       146 SVDSDTFSVGLIPETLQRTTLGKKREGERVNIEIDMSTKIQVDTVKRILA    195
                     .|....|.|.||||||:|||||||:.|.|||||||..|:..||||:|:||
RISA_ECOLI       151 EVTPTRFCVHLIPETLERTTLGKKKLGARVNIEIDPQTQAVVDTVERVLA    200

RISA_CHLPN       196 SSGKD--------    200
                     :....        
RISA_ECOLI       201 ARENAMNQPGTEA    213

2) Оптимальное локальное выравнивание последовательностей белков RISA_CHLPN и RISA_ECOLI.


#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: RISA_CHLPN
# 2: RISA_ECOLI
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 11.0
# Extend_penalty: 1.0
#
# Length: 201
# Identity:      93/201 (46.3%)
# Similarity:   128/201 (63.7%)
# Gaps:           5/201 ( 2.5%)
# Score: 412.0
# 
#
#=======================================

RISA_CHLPN         1 MFSGIIQELGEVCFFEAQGNGLSLGIKSTPLFVTPLVTGDSVAVDGVCLT     50
                     ||:||:|...::...:.:.|..:..::.....:..|.||.|||.:|.|||
RISA_ECOLI         1 MFTGIVQGTAKLVSIDEKPNFRTHVVELPDHMLDGLETGASVAHNGCCLT     50

RISA_CHLPN        51 LTSCNESKIFFDVIPETLACTTLGEKRCSDQVNLEAALKMGDSIGGHLLS    100
                     :|..|.:.:.||::.|||..|.||:.:..|.||:|.|.|..|.|||||:|
RISA_ECOLI        51 VTEINGNHVSFDLMKETLRITNLGDLKVGDWVNVERAAKFSDEIGGHLMS    100

RISA_CHLPN       101 GHVFGTAEI--FLIKEN--RYYFR-GSKELSQYLFEKGFIAIDGISLTLV    145
                     ||:..|||:  .|..||  :.:|: ...:|.:|:..||||.|||||||:.
RISA_ECOLI       101 GHIMTTAEVAKILTSENNRQIWFKVQDSQLMKYILYKGFIGIDGISLTVG    150

RISA_CHLPN       146 SVDSDTFSVGLIPETLQRTTLGKKREGERVNIEIDMSTKIQVDTVKRILA    195
                     .|....|.|.||||||:|||||||:.|.|||||||..|:..||||:|:||
RISA_ECOLI       151 EVTPTRFCVHLIPETLERTTLGKKKLGARVNIEIDPQTQAVVDTVERVLA    200

RISA_CHLPN       196 S    196
                     :
RISA_ECOLI       201 A    201

3) Выравнивание, полученное программой BLASTP:


Score =  164 bits (414),  Expect = 3e-40, Method: Compositional matrix adjust.
Identities = 93/201 (46%), Positives = 128/201 (63%), Gaps = 5/201 (2%)

Query  1    MFSGIIQELGEVCFFEAQGNGLSLGIKSTPLFVTPLVTGDSVAVDGVCLTLTSCNESKIF  60
            MF+GI+Q   ++   + + N  +  ++     +  L TG SVA +G CLT+T  N + + 
Sbjct  1    MFTGIVQGTAKLVSIDEKPNFRTHVVELPDHMLDGLETGASVAHNGCCLTVTEINGNHVS  60
                                               **************  ******  *
Query  61   FDVIPETLACTTLGEKRCSDQVNLEAALKMGDSIGGHLLSGHVFGTAEI--FLIKEN--R  116
            FD++ ETL  T LG+ +  D VN+E A K  D IGGHL+SGH+  TAE+   L  EN  +
Sbjct  61   FDLMKETLRITNLGDLKVGDWVNVERAAKFSDEIGGHLMSGHIMTTAEVAKILTSENNRQ  120

Query  117  YYFR-GSKELSQYLFEKGFIAIDGISLTLVSVDSDTFSVGLIPETLQRTTLGKKREGERV  175
             +F+    +L +Y+  KGFI IDGISLT+  V    F V LIPETL+RTTLGKK+ G RV
Sbjct  121  IWFKVQDSQLMKYILYKGFIGIDGISLTVGEVTPTRFCVHLIPETLERTTLGKKKLGARV  180

Query  176  NIEIDMSTKIQVDTVKRILAS  196
            NIEID  T+  VDTV+R+LA+
Sbjct  181  NIEIDPQTQAVVDTVERVLAA  201

	Оптимальное глобальное	Оптимальное локальное	Построенное BLASTP
Score	407	412	414
Длина выравнивания	213	201	201
Процент идентичности	93/213 (43.7%)	93/201 (46.3%)	93/201 (46%)
Процент сходства	128/213 (60.1%)	128/201 (63.7%)	128/201 (63%)

Локальное выравнивание абсолютно точно совпадает с построенным BLASTP, а глобальное содержит его в себе без каких либо изменений. Замечу, что для идентичных выравниваний, полученных с помощью BLASTP и water получились разные значения веса выравнивания, хотя штрафы за гэпы были одинаковыми. Вероятно это связано с отличиями в алгоритмах этих программ относительно учета этих штрафов.