Jalview. Выравнивание последовательностей.

Глобальное парное выравнивание гомологичных белков.

Таблица 1.результаты глобального выравнивания гомологичных белков
protein name protein ID1 protein ID2 score identity, % similarity, % gaps indels
рибонуклеаза R RNR_ECOLI RNR_BACSU 1376,5 37,2 56,7 48 9
белок B системы репарации ABC UVRB_ECOLI UVRB_BACSU 2048,5 58,5 77,7 12 4
пиридоксалькиназа PDXK_ECOLI PDXK_BACSU 169,5 22,3 38,1 92 14

Локальное парное выравнивание гомологичных белков.

Таблица 2.результаты локального выравнивания гомологичных белков
protein name protein ID1 protein ID2 score identity, % similarity, % gaps indels coverage 1 coverage 2
рибонуклеаза R RNR_ECOLI RNR_BACSU 1379,0 38,2 58,3 21 11 95,45 99,49
белок B системы репарации ABC UVRB_ECOLI UVRB_BACSU 2055,5 59,2 78,5 8 3 98,96 99,55
пиридоксалькиназа PDXK_ECOLI PDXK_BACSU 180,0 25,4 44,1 49 9 85,87 81,18

Применение выравниваний к неродственным белкам.

Мною были выбраны белки KBAY_ECOLI - KbaY субъединица D-тагатозо-1,6-бисфосфатальдолазы организма Escherichia coli (strain K12) и PAIA_BACSU - спермин-N(1)-ацетилтрансфераза Bacillus subtilis (strain 168).

Таблица 3.результаты локального и глобального выравниваний негомологичных белков
alignment type protein ID1 protein ID2 score identity, % similarity, % gaps indels coverage 1 coverage 2
global KBAY_ECOLI PAIA_BACSU 35,5 13,9 23,3 160 11 - -
local KBAY_ECOLI PAIA_BACSU 42,5 24,8 40,0 29 8 48,95 93,60

Результаты выравнивания, а именно: низкий процент идентичности, большое количество гэпов, на один или два прядка превышающее это же количество в гомологах указывают на неродственность рассматриваемых белков.

Множественное выравнивание белков и импорт в Jalview.

Мною был выбран белок с мнемоникой RNR - это рибонуклеаза R. Всего нашлось 20 рибонуклеаз, аннотированных Swiss-Prot среди них я выбрал 7 для выравнивания:

RNR_ECOLI - Escherichia coli (strain K12)

RNR_BACSU - Bacillus subtilis (strain 168)

RNR_SHIFL - Shigella flexneri

RNR_HELPY - Helicobacter pylori (strain ATCC 700392 / 26695) (Campylobacter pylori)

RNR_CHLTR - Chlamydia trachomatis (strain D/UW-3/Cx)

RNR_VIBPA - Vibrio parahaemolyticus serotype O3:K6 (strain RIMD 2210633)

RNR_CHLPN - Chlamydia pneumoniae (Chlamydophila pneumoniae)

Проект Jalview

Множественное выравнивание показывает, что несмотря на большое количество гепов, в белках имеются высококонсервативные участки: 286-288; 292-298; 316-319; 329-332; 345-350; 353-360; 366-367; 398-399; 476-478; 583-593. Наибольший участок схожести - 583-593, что наводит на мысль о нахождении активного центра на этом участке. Учитывая сравнительно небольшое количество инделей и их расположение в одних и тех же местах, а также довольно большое количество высоко консервативных участков можно сделать вывод, что белки являются гомологами, хотя и не очень близкими.

© Тумбинский Роман, ФББ МГУ, 2022