Практикум 11. Гомология и выравнивание
Задание 1,2
Для практикума я выбрала семейство доменов P-mevalo_kinase
ID: P-mevalo_kinase AC: PF04275
Функция: Фосфомевалонаткиназа (EC: 2.7.4.2) катализирует фосфорилирование 5-фосфомевалоната в 5-дифосфомевалонат, важный этап в биосинтезе изопреноидов по мевалонатному пути[1]. Данное семейство содержит ферменты, характерные для животных.
Seed = 40 Full = 753
30 доменных архитектур, из них я выбрала:
- X1WUX6_ACYPI; 521 белок; состав - P-m evalo_kinase
- A0A399HPP3_9PLEO ; 165 белков; состав - FAD_binding_4, P-mevalo_kinase, Pribosyltran
Для одного белка известна 3D структура PMVK_HUMAN
Домены характерны для 594 видов эукариот, из которых 104 вида относится к царству Грибы, 118 видов некатегоризированы, 368 видов относятся в царству Животные (48 видов - Нематоды, 102 вида - Членистоногие, 172 вида - Хордовые и остальные). Также для 22 видов бактерий характерны белки домена
Дата создания HMM профиля — 9 октября 2021. В профиле 114 позиций.
Задание 3
В парное локальное выравнивание вошли аминокислотные остатки c 15 по 126 первого белка и остатки с 765 по 889 второго белка. По горизонтальной оси отложены остатки белка X1WUX6_ACYPIа, по вертикальной - белка A0A399HPP3_9PLEO. Разрывы в диагонали соответствуют инделям и гэпам в выравнивании.
Рис. 1 Карта локального сходства двух белков с доменом из одного семейства и разной доменной архитектурой.
Задание 4
Проект Jalview
Я открыла выравнивание seed (40 последовательностей) по АС (PF04275) через Jalview. Для определения подгрупп доменов я использовала метод построения филогенетического дерева. Оказалось, что делятся последовательности не очень красиво: только одна последовательность (L0RV09) значительно отличается от других (участок 10-30, участок 100-110) и составляет ветвь, остальные же представляют собой другую ветвь. Далее сразу отделяются 2 последовательности C7Z3T3 и G3JCB7, которые высоко гомологичны друг с другом, но менее гомологичны другим последовательностям.
При попытке построить дерево по full получается примерно такое же дерево.
Рис. 2 Филогенетическое дерево.
Задание 5
Таблица в Google Sheets
Из таблицы можно заметить, что всего 5 белков есть в базе данных Swiss-Prot (0,3%). Белков с Protein evidence, не равной predicted 124 (7,9%). При рассмотрении наборов доменов можно заметить, что помимо основного PF04275 часто встречаются также домены PF01565; PF01227; PF04275; PF00156
Список источников:
1. Houten SM, Waterham HR; , Mol Genet Metab 2001;72:273-276.: Nonorthologous gene displacement of phosphomevalonate kinase.