Практикум 9
Глобальное парное выравнивание гомологичных белков
В данном разделе я рассматривала три пары белков, имеющих одинаковую мнемонику функции. С помощью программы needle при параметрах по умолчанию я выровняла последовательности каждой пары. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков.
| Protein name |
ID 1 |
ID 2 |
Score |
% Identity |
% Similarity |
Gaps |
Indels |
| Shikimate kinase 1 |
AROK_ECOLI |
AROK_BACSU |
226.5 |
30.7 |
52.9 |
19 |
6 |
| Glycerol kinase |
GLPK_ECOLI |
GLPK_BACSU |
1691.0 |
61.2 |
78.3 |
6 |
2 |
| Alanine--tRNA ligase |
SYA_ECOLI |
SYA_BACSU |
1982.5 |
44.7 |
63.0 |
36 |
13 |
Локальное парное выравнивание гомологичных белков
Для тех же пар белков я выровняла последовательности при помощи команды water при параметрах по умолчанию. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков.
| Protein name |
ID 1 |
ID 2 |
Score |
% Identity |
% Similarity |
Gaps |
Indels |
% Coverage 1 |
% Coverage 2 |
| Shikimate kinase 1 |
AROK_ECOLI |
AROK_BACSU |
230.5 |
34.1 |
58.8 |
5 |
4 |
97.1 |
89.8 |
| Glycerol kinase |
GLPK_ECOLI |
GLPK_BACSU |
1693.0 |
62.3 |
79.5 |
0 |
0 |
98.2 |
99.4 |
| Alanine--tRNA ligase |
SYA_ECOLI |
SYA_BACSU |
1986.5 |
44.9 |
63.4 |
34 |
11 |
99.5 |
99.5 |
Результат применения программ выравнивания к неродственным белкам
В данном разделе я выбрала пару белков с разными мнемониками функций (ID1: citt_ecoli; ID2: dtd_bacsu). Для данных последовательностей я провела глобальное и локальное выравнивание. Результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3. Характеристики глобального и локального выравнивания пары неродственных белков.
| Выравнивание |
Protein name 1 |
ID 1 |
Protein name 2 |
ID 2 |
Score |
% Identity |
% Similarity |
Gaps |
Indels |
| Глобальное |
Citrate/succinate antiporter |
CITT_ECOLI |
Inactive D-aminoacyl-tRNA deacylase |
DTD_BACSU |
17.0 |
6.3 |
10.9 |
389 |
11 |
| Локальное |
Citrate/succinate antiporter |
CITT_ECOLI |
Inactive D-aminoacyl-tRNA deacylase |
DTD_BACSU |
33.5 |
26.0 |
32.0 |
15 |
2 |
Процент совпадающих или сходных букв ниже для неродственных белков, так как они различны по функциям, их последовательности сильно отличаются.
Множественное выравнивание белков
Для выполнения данного задания я выбрала мнемонику функций SYA. Всего в Swiss-Prot 692 белка, чьи идентификаторы начинаются с этой мнемоники. Из этих белков я выбрала пять (помимо белков из ECOLI и BACSU). Это белки из Acidithiobacillus ferridurans, Brucella suis, Methanopyrus kandleri, Pyrobaculum aerophilum, Salmonella typhi.
Для этих белков я выполнила множественное выравнивание c помощью Jalview.
Выравнивание в Jalview
В основном белки выровнялись хорошо, однако, например, белок из Methanopyrus kandleri выровнялся плохо. Достаточно много довольно длинных участков, где на выровненных участках у других последовательностей гэпы или где гэпы только у этого белка. То есть данный белок сильно выбивается из общей картины. На мой взгляд, среди этих белков есть гомологичные, однако это точно не все. У выравнивания есть довольно консервативные участки (например, 133-144), однако четко выраженной структуры у выравнивания нет.