Белок, с которым велась работа: HPCPICP2 (UniProt ID: P47908. Белок отсутствует в таблице и был выдан мне С. А. Спириным, когда в таблице закончились незанятые белки, а дополнительные еще не добавили.
Был запущен PSI-BLAST с порогом e-value 0.005 по базе данных UniPotKB/Swiss-Prot при стандартных остальных параметрах
Охвачены следующие таксономические группы
Это свидетельствует о древнем происхождении белка: гомологи присутствуют у большинства групп бактерий, а также в пластидах (эндосимбиотическое происхождение от цианобактерий). Функциональная аннотация почти всегда описывает белок как фактор гибернации рибосом или как белок, учавствующий в регуляции трансляции при стрессе.
Для анализа предковой функции выбраны три белка, появившиеся на второй итерации и имеющие отличные от канонического HPF названия, но схожие функции
| Accession | Название | Организм | Функция (по UniProt) |
|---|---|---|---|
| P0AD49 | Ribosome-associated inhibitor A (YfiA, pY) | Escherichia coli K-12 | Ингибирует трансляцию, связывается с 30S рибосомной субъединицей, участвует в стрессовом ответе. |
| P71346 | Ribosome-associated factor Y (pY) | Haemophilus influenzae | Аналог YfiA, регулирует трансляцию, связывается с рибосомой. |
| P9WMA8 | Dormancy associated translation inhibitor (DATIN) | Mycobacterium tuberculosis | Ингибирует трансляцию в состоянии покоя, связывается с рибосомой. |
В выдачу PSI-BLAST также попали другие записи, которые являются аллельными вариантами P0AD49 из других штаммов. Они имеют одинаковые аминокислотные последовательности и не влияют на интерпретацию результатов
>RecName: Full=Ribosome-associated inhibitor A; AltName: Full=Protein Y; Short=pY; AltName: Full=Ribosome associated factor Y; AltName: Full=Spot Y [Escherichia coli K-12]
Sequence ID: P0AD49.2 Length: 113
>RecName: Full=Ribosome-associated factor Y; Short=pY; AltName: Full=Ribosome associated inhibitor A [Escherichia coli CFT073]
Sequence ID: P0AD50.2 Length: 113
>RecName: Full=Ribosome-associated factor Y; Short=pY; AltName: Full=Ribosome associated inhibitor A [Escherichia coli O157:H7]
Sequence ID: P0AD51.2 Length: 113
>RecName: Full=Ribosome-associated factor Y; Short=pY; AltName: Full=Ribosome associated inhibitor A [Shigella flexneri]
Sequence ID: P0AD52.2 Length: 113
Range 1: 1 to 113
Score:111 bits(277), Expect:1e-30,
Method:Composition-based stats.,
Identities:23/119(19%), Positives:47/119(39%), Gaps:6/119(5%)
Query 1 MKLLIQGNNIAVTESIHDYVESKLEKATKHFQTFATKVDVHLSVANNARITDKHKAEVTV 60
M + I + +T +I +V +L K K + ++ A+ T+
Sbjct 1 MTMNITSKQMEITPAIRQHVADRLAKLEKWQTHLINPHIIL------SKEPQGFVADATI 54
Query 61 YANGTVIRAQEGSENLYASIDLVSDKIARQLRKYKEKNFGKKTHVQEKTSEVLPEDPVP 119
V+ A E++Y +I+ + +K+ RQL K + K ++ K + + E
Sbjct 55 NTPNGVLVASGKHEDMYTAINELINKLERQLNKLQHKGEARRAATSVKDANFVEEVEEE 113
>RecName: Full=Ribosome-associated factor Y; Short=pY; AltName: Full=Ribosome associated inhibitor A [Haemophilus influenzae Rd KW20]
Sequence ID: P71346.3 Length: 107
Range 1: 1 to 105
Score:106 bits(265), Expect:5e-29,
Method:Composition-based stats.,
Identities:25/111(23%), Positives:49/111(44%), Gaps:6/111(5%)
Query 1 MKLLIQGNNIAVTESIHDYVESKLEKATKHFQTFATKVDVHLSVANNARITDKHKAEVTV 60
M L I + +T +I +++E +L K K + V V + E ++
Sbjct 1 MTLNITSKQMDITPAIREHLEERLAKLGKWQTQLISPHFVLNKV------PNGFSVEASI 54
Query 61 YANGTVIRAQEGSENLYASIDLVSDKIARQLRKYKEKNFGKKTHVQEKTSE 111
+ A S+++Y +I+ V +K+ RQL K + K+ ++ + K S
Sbjct 55 GTPLGNLLASATSDDMYKAINEVEEKLERQLNKLQHKSESRRADERLKDSF 105
Здесь также присутствует один аллельный вариант
>RecName: Full=Dormancy associated translation inhibitor; Short=DATIN [Mycobacterium tuberculosis CDC1551]
Sequence ID: P9WMA8.1 Length: 273
>RecName: Full=Dormancy associated translation inhibitor; Short=DATIN [Mycobacterium tuberculosis H37Rv]
Sequence ID: P9WMA9.1 Length: 273
Range 1: 38 to 178
Score:105 bits(261), Expect:1e-26,
Method:Composition-based stats.,
Identities:26/163(16%), Positives:59/163(36%), Gaps:25/163(15%)
Query 18 DYVESKLEKATKHFQTFATKVDVHLSVANNARITDKHKAEVTVYANGTVIRAQEGSENLY 77
+ + + + + V L++AN A ++ + T +RAQ +
Sbjct 38 ERLARAVGRVLA-DRGVTGGARVRLTMANCADGPTL--VQINLQVGDTPLRAQAAT---- 90
Query 78 ASID---LVSDKIARQLRKYKEKNFGKKTHVQEKTSEVLPEDPVPDNLIGDRAPELPSEV 134
A ID ++ RQ+ + + + + + P + + V
Sbjct 91 AGIDDLRPALIRLDRQIVRASAQWCPRPWPDRPRRRLTTPAEAL---------------V 135
Query 135 VRMKYFAMPPMTIDEALEQLQLVDHDFYMFLNKDTNAINVIYI 177
R K + T +A+ + +D+D ++F + +T V+Y
Sbjct 136 TRRKPVVLRRATPLQAIAAMDAMDYDVHLFTDAETGEDAVVYR 178
Все три белка имеют консервативный C‑концевой домен S30AE (Pfam PF02482), характерный для семейства рибосом-ассоциированных факторов HPF/YfiA, и отвечают за подавление трансляции в неблагоприятных условиях (стационарная фаза, персистенция, гипоксия).
Выбранные белки являются рибосом-ассоциированными факторами, ингибирующими трансляцию в условиях стресса. YfiA (P0AD49) у E.Coli и pY (P71346) у H. influenzae являются прямыми гомологами, которые в стрессовых условиях связываются с 70S рибосомами, блокируют A-сайт и останавливают трансляцию на уровне мономеров. DATIN (P9WMA8) у M.tuberculosis выполняет сходную функцию ингибирования трансляции, но его экспрессия специфически индуцируется в условиях гипоксии для перехода в персистирующее состояние (прекращение деления и метаболизма).
HPF и три найденных с помощью PSI-BLAST белка выполняют одну и ту же функцию (инактивация рибосом), однако реализуют ее по-разному. YfiA и pY инактивируют рибосомы, блокируя A-сайт и стабилизируя их на уровне неактивных 70S мономеров, в то время как HPF способствует димеризации рибосом и дальнейшей их инактивации. Механизм ингибирования трансляции белком DATIN на данный момент до конца не изучен. С эволюционной точки зрения широкое таксономическое распространение гомологов HPF указывает на наличие общего древнего предка, претерпевшего функциональные модификации в ходе эволюции