Анализ множественного выравнивания

Для работы использовался выданный белок с идентификатором 4CZA - Na+/H+ антипортер (sodium proton antiporter PaNhaP) из археи Pyrococcus abyssi

Была составлена выборка из 11 бактериальных, 5 эукариотических и 6 архейных гомологов данного белка. Выравнивание программой Muscle приведено по ссылке.

С помощью JаlView, сервиса OPM и TMHMM были получены данные о трансмембранных спиралей для 4CZA и белка Na+/H+ антипортера бактерии Mesoaciditoga lauensis. Данные о них перенесены в аннотации к выравниванию в JalView.

Выравнивание покрашено методом Hydrophobicity с Identity Threshold 10%. Синему цвету соответствует гидрофильность, красному - гидрофобность остатков. На рис.1. приведена структура данного белка с учетом покраски выравивания. Как видно из рисунка, в состав трансмембранных спиралей входят как гидрофобные, так и небольшое количество гидрофильных остатков.

Рис.1. Изображение структуры данного белка. Часть, ориентированная в n-сторону мембраны сверху, ориентированная в p-сторону - снизу.

Как видно из выравнивания, межспиральные участки неконсервативны. Спиральная часть содержит больше гидрофобнх остатков, но имеет и консервативные гидрофильные позиции, возможно, играющие роль правильного сворачивания белка или взаимодействия с ионаи Na+/H+ (которые проходят через белок). Консервативность спиральных частей в целом выше, чем неспиральных.

Относительно структуры, предсказанной TMHMM, можно сделать следующие предположения. Для данного выравнивания сложно придумать еще участки, которые были бы расценены как спиральные части. Возможно, TMHMM пропустила участок белка, соответствующий участку 140-165 на выравнивании. Этот участок гидрофобен, консервативен и соответствует спирали у данного белка. В целом, предсказание для Na+/H+ антипортера бактерии Mesoaciditoga lauensis отражает структуру данного белка и соответствует выравниваию.