В этом практикуме я покажу то, как различные сервисы, доступные для запуска онлайн, выделяют структурные домены в белке на примере структуры
1QFJ, в которой описывается NAD(P)H:флавин оксидоредуктаза из
Escherichia coli. Будут рассмотрены следующие программы/базы данных: SCOPe, ECOD, CATH и Pfam.
Pfam
Pfam — база данных семейств белковых доменов. Был проведён поиск доменов в структуре 1QFJ. Результаты представлены на рисунке 1. Всего обнаружено два домена: FAD-связывающий типа 6 (остатки 5-97) и NAD-связывающий типа 1 (108-212).
 |
Рис. 1 Домены, определённые в структуре 1QFJ при помощи Pfam. |
SCOPe
SCOPE (Structural Classification of Proteins — extended) - база данных белков, в которой те классифицированы по сходству последовательности и по сходству пространственной структуры. Основной задачей является попытка классифицировать белки на основе их эволюционного происхождения. В структуре 1QFJ было обнаружено два домена:
d1qfja1: 1qfj A: 1-97
[ССЫЛКА] и
d1qfja2: 1qfj A: 98-232
[ССЫЛКА].
 |
Рис. 2 Домены, как они выделяются в SCOPe. |
СATH
В результате поиска доменов с помощью базы данных СATH, также основанной на структурном подходе к классификации белков были обнаружены два домена: 1qfjA01 (1-97)
[ССЫЛКА] и 1qfjA02 (98-232)
[ССЫЛКА]. На рисунке 3 представлена их классификация в CATH.
 |
Рис. 3 Классификация обнаруженных доменов согласно CATH, можно понять какие вторичные элементы и их комбинации (укладки, например, укладка Россмана) встречаются в указанном домене. |
ECOD
ECOD (Evolutionary Classification of Protein Domains) также была использована для поиска доменов. Найдены уже полюбившиеся нам два домена. Результаты представлены на рисунке 4.
 |
Рис. 4 Домены, обнаруженные при запуске поиска по ECOD. |
Выводы
В качестве примера был выбран белок со сравнительно простой (2 штуки) и очевидной доменной структурой. В результате мы получили одинаковый ответ о границах доменов от SCOPe, ECOD и CATH, где на домены была разбита вся последовательность белка. В Pfam же границы доменов несколько отличались, поскольку в Pfam домены выделяются из структуры белка в предположении, что не вся последовательность белка вовлечена в формирование доменов, и могут существовать несильноструктурированные и подвижные участки между доменами.