Возврат на главную страницу второго семестра

Консервативные аминокислотные остатки в выборке 4 потенциальных ортологов белка CRP_ECOLI

Матрица попарного сходства выборки ортологов

CRP_ECOLI CRP_PASMU CRP_HAEIN VFR_PSEAE CLP_XANCP CRP_ECOLI 100% CRP_PASMU 84% 100% CRP_HAEIN 70% 74% 100% VFR_PSEAE 62% 58% 52% 100% CLP_XANCP 40% 41% 42% 43% 100%

Слева приведена матрица попарного сходства последовательностей моей выборки. В данном задании рекомендовалось использовать большее количество последовательностей, но среди найденных не было достаточного числа предполагаемых ортологов. Один из изначально используемых имел процент сходства с остальными больший 90%, поэтому был удален из выборки.
Сходство в матрице измеряется в процентах точного совпадения последовательностей.

Множественное выравнивание выборки ортологов

* 1 0 * 2 0 * 3 0 * 4 0 * 5 0 * 6 0 * 7 0 * 8 0

C R P _ E C O L I : - - - - - - - - - - - - - - - M V L G K P Q T D P T L E W F L S H C H I H K Y P S K S T L I H Q G E K A E T L Y Y I V K G S V A V L I K D E E G K E M I L S Y L N Q G D : 6 9

C R P _ P A S M U : - - - - - - - - - - - - - - - - M Q T T P S I D P T L E W F L S H C H I H K Y P S K S T L I H A G E K A E T L Y Y L I K G S V A V L V K D E D G K E M I L T Y L S Q G D : 6 8

C R P _ H A E I N : - M S N E L T E I D E V V T S S Q E E A T Q R D P V L D W F L T H C H L H K Y P A K S T L I H A G E D A T T L Y Y V I K G S V M V S S K D D E G K E M I L T Y L G A G Q : 8 3

V F R _ P S E A E : - - - - - - - - - - - - - - M V A I T H T P K L K H L D K L L A H C H R R R Y T A K S T I I Y A G D R C E T L F F I I K G S V T I L I E D D D G R E M I I G Y L N S G D : 7 0

C L P _ X A N C P : M S L G N T T V V T T T V R N A T P S L T L D A G T I E R F L A H S H R R R Y P T R T D V F R P G D P A G T L Y Y V I S G S V S I I A E E D D D R E L V L G Y F G S G E : 8 4

* 9 0 * 1 0 0 * 1 1 0 * 1 2 0 * 1 3 0 * 1 4 0 * 1 5 0 * 1 6 0 * 1

C R P _ E C O L I : F I G E L G L F E E G - - - Q E R S A W V R A K T A C E V A E I S Y K K F R Q L I Q V - - - - - N P D I L M R L S A Q M A R R L Q V T S E K V G N L A F L D V T G R I A : 1 4 5

C R P _ P A S M U : F F G E A G L F E E G - - - Q L R S A W I K A K S P C E I A E I S Y K K F R Q L I Q V - - - - - N P D I L M H L S A Q L A R R L Q N T S R Q V S N L A F L D V T G R I A : 1 4 4

C R P _ H A E I N : F F G E A G L F D E G - - - S K R S A W V K T K T T C E I A E I S Y K K Y R Q L I Q A - - - - - N P E I L M F L T A Q L A R R L Q N T S R Q V T N L A F L D V A G R I A : 1 5 9

V F R _ P S E A E : F F G E L G L F E K E G S E Q E R S A W V R A K V E C E V A E I S Y A K F R E L S Q Q - - - - - D S E I L Y T L G S Q M A D R L R K T T R K V G D L A F L D V T G R V A : 1 4 9

C L P _ X A N C P : F V G E M G L F I E S - - - D T R E V I L R T R T Q C E L A E I S Y E R L Q Q L F Q T S L S P D A P R I L Y A I G V Q L S K R L L D T T R K A S R L A F L D V T D R I V : 1 6 5

7 0 * 1 8 0 * 1 9 0 * 2 0 0 * 2 1 0 * 2 2 0 * 2 3 0

C R P _ E C O L I : Q T L L N L A K Q P D A M T H P D G M Q I K I T R Q E I G Q I V G C S R E T V G R I L K M L E D Q N L I S A H G K T I V V Y G T R : 2 1 0

C R P _ P A S M U : Q T L L N L A K M P E A M T H P D G M Q I K I T R Q E I G Q M V G C S R E T V G R I L K M L E D Q H L I S A H G K T I V V Y G T R : 2 0 9

C R P _ H A E I N : Q T L M N L A K Q P E A M T H P D G M Q I K I T R Q E I G Q M V G C S R E T V G R I I K M L E D Q N L I H A H G K T I V V Y G A R : 2 2 4

V F R _ P S E A E : R T L L D L C Q Q P D A M T H P D G M Q I K I T R Q E I G R I V G C S R E M V G R V L K S L E E Q G L V H V K G K T M V V F G T R : 2 1 4

C L P _ X A N C P : R T L H D L S K E P E A M S H P Q G T Q L R V S R Q E L A R L V G C S R E M A G R V L K K L Q A D G L L H A R G K T V V L Y G T R : 2 3 0

Голубым цветом отмечены консервативные на 100% аминокислоты, а фиолетовым — консервативные на 80%. Множественное выравнивание построено с помощью программы emma из програмного пакета EMBOSS для UNIX.

3D-структура белка CRP_ECOLI с выделенными консервативными остатками зоны связывания лиганда

Последовательности, которые были использованы для построения множественного выравнивания, довольно консервативны в общем, а не только в зоне связывания лиганда. Поэтому, возможно, консервативность исследуемой зоны так высока. Но если брать среднее значение консервативности по последовательности, то консервативность зоны связывания будет больше (в ней 18 из 22 остатков в той или иной степени консервативны, а во всем выравнивании явно консервативна меньшая часть).
На рисунке справа изображена в большем масштабе зона контакта с одним из лигандов (CMP621).
Изображенная слева модель структуры белка, полученная с помощью программы RASMOL, демонстрирует выделенные в виде ball-and-stick атомы и остатки, находящиеся в радиусе 5 Å от двух одинаковых лигандов (CMP621 и CMP622), и сами лиганды. Зеленым цветом обозначены лиганды, красным — консервативные на 100% остатки, расположенные в зоне контакта (это GLU58, GLY71, GLU72, ARG82, ARG123, THR127, GLN170, GLY177, CYS178, SER179, ARG180), синим, соответственно, консервативные на 80% остатки (LYS57, MET59, LEU61, LEU64, SER83, ALA 84, GLY 173).
Данная картина, но в несколько ином представлении, генерируется скриптом, который можно прочитать здесь .
Из полученной картины следует, что зона контакта белка CRP_ECOLI c его лигандом CMP высоко консервативна. Это вполне логично, так как очень часто замены на неродственные аминокислоты в таких участках может привести к потере способности связывания с лигандом, что означало бы потерю функции белка. Сам алгоритм нахождения консервативных остатков путем поиска ортологов моего белка наводит на мысль, что функции белков, последовательности которые будут таким образом найдены и выровнены, должны быть одинаковы.