Практикум 9.

Поиск предков кристаллинов

Белки кристаллины входят в состав хрусталика глаза и выполняют, главным образом, структурные функции. Они повышают показатель преломления света, при этом не препятствуя его прохждению.

Для поиска предковых белков был выбран ρ-кристаллин лягушки Rana catesbeiana (UniPro AC: P17264).
Непосредственно поиск производился с помощью алгоритма PSI-BLAST в банке Swiss-Prot . Все параметры были выставлены по умолчанию.

Первая итерация PSI-BLAST (т. е. поиск алгоритмом BLASTp) обнаружила 188 находок с E-value больше PSI-BLAST Treshold (0.005 по умолчанию). Среди всех находок был ρ-кристаллин лягушеки Rana temporaria, а также множество альдо-кето редуктаз, 4 простагландин синтазы и некоторые другие НАДФН-зависимые редуктазы. Вышеперечисленные белки являются паредполагаемыми предковыми белками ρ-кристаллинов.

American beaver
Рис.1. Выравниване исходного ρ-кристаллина Rana catesbeiana с ρ-кристаллином Rana temporaria.
  • Результат первой итерации PSI-BLAST
  • Вторая итерация PSI-BLAST обнаружила 282 находки, т. е. 94 новых. Среди новых находок были такие как бета-субъединица потенциал-зависимого калиевого канала мыши (Voltage-gated potassium channel subunit beta-1, Mus Musculus, 18 находок), 30 различных альдо-кето редуктаз разных организмов и другие белки. aldo

  • Результат второй итерации PSI-BLAST
  • Третья итерация PSI-BLAST обнаружила только две новые находки: предполагаемая арил-алкоголь дегидрогеназа дрожжей (Putative aryl-alcohol dehydrogenase AAD15; Saccharomyces cerevisiae S288C) и нехарактеризованный белок с массой 11,2 kDa (Uncharacterized 11.2 kDa protein in crtE 3'region; Pseudescherichia vulneris).

  • Результат третьей итерации PSI-BLAST
  • Четвертая итерация обнаружила одну новую находку: НАДФ(+)-зависимую глицерол дегидрогеназу (NADP(+)-dependent glycerol dehydrogenase; Aspergillus niger). При этом, e-value этой находки равнялось 0,001

  • Результат четвертой итерации PSI-BLAST
  • На следующей итерации не было найдено новых находок.

    По итогам можно сказать, что большинство предковых белков были найдены еще на первой итерации PSI-BLAST, т. е. обычным алгоритмом BLASTp. Вторая итерация также оказалась эффективной: было обнаружено 94 новых находок. В следующих итерациях было найдено лишь несколько новых находок. Скорее всего это говорит о высокой консервативности ρ-кристаллина, поэтому значительную долю предковых белков можно найти, используя BLASTp.