Трансмембранные белки.

База данных OPM

Для выполнения задания были выбраны белки с PDB ID 5V7P и 1TLY. Первый - эукариотическая метилтрансфераза, а второй - бактериальный транспортер нуклеозидов. В таблицах преставлены их краткие характеристики

Характеристика эукариотической мембранной метилтрансферазы.
Толщина гидрофобной части мембраныКоординаты трансмембранных спиралей Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали Локализация
29.8 ± 1.2 A9- 28; 35- 56; 65- 83; 89- 106; 130- 151; 158- 175; 213- 226; 230- 241 17Эндоплазматический ретикулум, предположительно гладкий

Характеристика бактериального транспортера нуклеозидов
Толщина гидрофобной части мембраныКоординаты трансмембранных спиралей Среднее количество остатков в одной трансмембранной спирали Локализация
23.4 ± 1.5 A13-22; 34-44; 48-57; 77-85; 101-110; 122-132; 137-146; 163-173; 181-189; 215-224; 227-235; 262-272 9Внешняя мембрана грамм-отрицательной бактерии

Алгоритмы предсказания трансмембранных регионов.

Ниже приведены выдачи программ с комментариями.

TMHMM

Выдача сервиса TMHMM, по оси Х отложен номер аминокислоты в последовательности белка, по оси У - вероятность ее нахождения в трансмембранной спирали. Линии разных цветов соответсвуют: красные - трансмембранным участкам, синии - цитоплазмическим, розовые - внеклеточным.

Phobius

Выдача сервиса Phobius, по оси Х отложен номер аминокислоты в последовательности белка, по оси У - вероятность ее нахождения в трансмембранной спирали. Линии разных цветов соответсвуют: серые - трансмембранным участкам, зеленые - цитоплазмическим, синие - внеклеточным, красные - сигнальным последовательностям (в данном белке отсутствуют)

Обе программы дали достаточно похожую картинку. Они четко нашли первые 4 трансмембранные спирали. Возможно, расхождение с установленной PDB структурой возникло и-за того, что межспиральные участки слишком маленькие и внесли искажения в алгоритм.

База данных TCDB

В базе данных транспортеров есть бактериальный нуклеозидный транспортер. Вот ссылка на запись в БД. TC код 1.B.10.1.1. Его цифры следуют зкномерности V.W.X.Y.Z. V (число) указывает на класс транспортера (например канал, первичный активный транспортер и т. п.), W (буква) указывает на подкласс, X (число) - на семейство, Y (число) - на подсемейство, а Z соответсвует собственно транспортеру со специфическими субстратами. Для данного белка V=1 - белки этой категории имеют трансмембранные каналы; 1.B - белок содержит мотив бетабочонка; 1.B.10 - белок-трнспортер нуклеозидов и некотрых антибиотиков в клетку, также может служить фаговым рецептором. В базе данных нет расшифровки кода семейства и субстрата.

Описание семейства в TCDB

На странице семейства выделены несколько общих черт семейства. К примеру, отмечены структурные особенности белков. Они длиной примерно 270 аминокислот и образуют мономерный бетабочонок из 12 беталистов. Они формируют длинный и узкий канал через внешнюю мембрану грамм-отрицательных бактерий. Его специфичность в отношении нуклеотидов обусловлена топологией его поперечного сечения, похожего на замочную скважину. В узкой части связывается нуклеотид, а в широком - сахар. Нуклеозид связывается как заряженными остатками, так и ароматическими за счет стэкинга. В результате происходит облегченная диффузия через несколько промежуточных состояний. Необходимо отметить, что через транспортер проходит антибиотик абицидин, а с самим белком могут связываться бактериофаги.

Термины GO


© Бусыгин Сергей, 2018