В базе данных STRING находится информация о взаимодействиях исследуемого белка с другими белками. Объектом исследования является белок алкогольдегидрогеназы археи Pyrobaculum aerophilum (alcohol dehydrogenase, RefSeq ID NP_560184.1, Uniprot AC Q8ZUP0_PYRAE, кодируется геном PAE2687). На рис. 1 можно увидеть граф взаимодействий этого белка с белками, связанными с ним на первом уровне близости.
Рис. 1. Изображение "графа взаимодействий" алкогольдегидрогеназы археи Pyrobaculum aerophilum с другими белками на 1 уровне близостив режиме evidence. Темнозелёным цветом покрашены рёбра графа, соединяющие белки, взаимодействие между которых определено на основе соседства их генов, сиреневым - на основе экспериментальных данных, голубым - на основе информации из баз данных, салатовым - на основе литературных данных. Изображение получено с помощью базы данных STRING. На рис. 2 изображена расшифровка идентификаторов (указание полного названия белков) и цветов ребер рисунка 1.
Рис.2 Легенда риунка 1
На основании полученных данных, можно заключить, что белок алкогольдегидрогеназа взаимодействует с пятью белками, более подробную инфрмацию о которых можно увидеть в таблице 1.
Таблица 1. Информация о белке Rhodanese бактерии Azotobacter vinelandii DJ и его окружении.
| Ген | Название белка | Принадлежность метаболитическому пути | Реакция | EC катализируемой реакции |
|---|---|---|---|---|
| PAE2687 | alcohol dehydrogenase | Гликолиз/Глюконеогенез Превращения пентозы и глюкоуроната Метаболизм глицеролипидов Деградация капролактама Деградация ароматических соединений |
an alcohol + NADP+ = an aldehyde + NADPH + H+ | 1.1.1.2 |
| PAE2480 | aldehyde dehydrogenase | Гликолиз/Глюконеогенез Деградация жирных кислот Деградация валина, лейцина и изолейцина Деградация лизина Метаболизм аргинина и пролина Метаболизм гистидина Метаболизм триптофана Метаболизм бета-аланина Метаболизм пирувата Деградация хлоралкенов и хлоралканов Биосинтез антибиотиков |
1.2.1.3 | |
| PAE2686 | hypothetical protein | - | - | - |
| PAE2688 | 2-hydroxyhepta-2,4-diene-1,7-dioate isomerase | Метаболизм тирозина Деградация ароматических соединений |
5-oxopent-3-ene-1,2,5-tricarboxylate = 2-oxohept-3-enedioate + CO2 | 4.1.1.68 |
| PAE2685 | hypothetical protein | - | - | - |
| PAE2684 | transcriptional regulator | Регуляция транскрипции | - | - |
Данные белки не входят в один белковый комплекс. Белки с генами PAE2687 и PAE2480 катализируют последовательные реакции спирт -> альдегид -> карбоксилат. Получена информация о геномном окружении гена белка алкогольдегидрогеназы археи бактерии Pyrobaculum aerophilum. Дерево с информацией о геномном окружении с точностью до филума можно увидеть на рис. 3.а-б.
а)
Рис. 3. "Геномное окружение" (genome neighborhood) алкогольдегидрогеназы археи Pyrobaculum aerophilum с точностью до филума. Цвета соответствуют цветам на рис. 2. Развернутое геномное окружение вы можете найти здесь.
Найденные белки встречаются рядом в основном у бактерий (для архей и эукариот совместная встречаемость не выявлена) и у археи halorubum lacusprofundi, хотя исходные белки принадлежат архее. Интересно, что в большинстве организмов алкогольдегидрогеназа и альдегиддегидрогеназа находятся в непосредственной близсти или через транспортерные белки или белки гликолиза. С учетом того, что эти два белка катализируют последовательные реакции, можно предположить, что они находятся в одном опероне и могут образовывать белковый комплекс.
Получен график "совместной встречаемости" (co-occurrence) с точностью до филума для белка алкогольдегидрогеназы археи бактерии Pyrobaculum aerophilum. Изображение полученного графика предствалено на рис. 4.
Рис. 3. График "совместной встречаемости" (co-occurrence) для белка алкогольдегидрогеназы археи бактерии Pyrobaculum aerophilum с точностью до филума.
Чем темнее квадратик на графике совместной встречаемости, тем белок таксона более гомологичен одному из наших белков. Полнота (от треугольника к квадратику) квадратика отражает встречаемость соответствующего белка (или его гомолога) в таксоне.
Результаты позволяют предположить, что белки 2-гидроксигепта-2,4-диен-1,7-диоат изомераза, алкоголь дегидрогеназа и альдегид изомераза часто встречается среди организмов всех трех доменов. Это согласуется с информацией в базе данных KEGG о чрезвычайной распросстраненности этих белков среди организмов, так как ои выполняют функции катализа жизненно необходимых для многих организмов белки. Совместная встречаемость подтверждет предположение о близости расположения алкоголь и альдегид дегидрогеназы, а так же предположение о нахождении их в одном опероне или белковом комплексе.