ПРАКТИКУМ 7

Обоснование выбора белка

В ведении к своему миниобзору я кратко описывал процесс нитрификации, поэтому первоначально я искал ферменты, принимающие участие в этом процессе. Однако, ферменты, указанные мной в обзоре, содержались только в базе TrEMBL, в связи с чем я решил не рисковать, и взять фермент из того же класса (оксидоредуктазы), но содержащийся в Swiss-Prot. Мой выбор пал на малатдегидрогеназу (ID:MDH_NITEC), так как у нее простое название и понятная функция.
В процессе выбора белка мной был использован расширенный поиск. Были применены критерии:

Всего таких белков оказалось 22 штуки

Функция белка

Малатдигедрогеназа - это фермент из класс оксидоредуктаз (1.1.1.37), принимающий участие в цикле Кребса, где катализирует обратимое окисление малата до оксалоацетата с образованием NADH.
(S)-малат + NAD⁺ = оксалоацетат + NADH + H⁺

Кластеры

Рассмотрев кластеры UniRef90_Q0AFK6 и UniRef50_A0LFF8 можно сделать вывод, что выбранный нами белок сильно консервативен и представлен у большого числа видов бактерий.
Хотя в кластере UniRef90 содержаться только данные о ферментах, принадлежащих разным штаммам данной бактерии, и большинство из этих записей(5/7) находятся в UniParс, что свидетельствует об отсутсвии по ним точных данных, их актуальности и тд. Все же в кластере UniRef50 содержиться очень большое число анотированных записей, принадлежащих разным организмам. Консервативность и расспространенность данного белка легко объяснить его функцией, цикл трикарбоновых кислот присутсвует у всех оксифильных организмов, так что и малатдегидрогиназа, как его участник, широко распространнена.

Расширенный поиск

1. Ранее мной была выбрана малатдегидрогеназа, так что далее я решил посмотреть какие еще ферменты участвую в цикле трикарбоновых кислот у данной бактерии. Для этого в расширенном поиске я выбрал:

Orgnism [OS]: Nitrosomonas eutropha

Pathway: tricarboxylic acid cycle

Мной было получено 10 результатов, содержащих некоторые ферменты, к примеру цитратсинтетазу, фумаразу и так далее, а также отдельными записями были представленны субъединицы сукцинил-SCoa-синтетазы. К моему удивлению при данном поиске в записях отсутствовала малатдегидрогиназа и a-кетоглутарат-дегидрогиназа, типичные представители цикла Кребса.

2. В связи с неполным результатом, я решил использовать в расширеном поиске вместо Pathway,

Gene Ontology [GO]: и шифр для общего процесса цикла Кребса (0072350)

Данный запрос выдал релевантные данные, и вместо 10 записей, мной уже было получено 16, включающие дегидрогиназы.

3. Помимо вышеописанных действий, мне было интересно проверить какие еще белки из суперсемейства, к которому принадлежит, исследуемая мной малатдегидрогиназа, находятся в бактерии Nitrosomonas eutropha С91 и в других видах, исходного рода. В комментариях к записи я выяснил, что белок принадлежит к суперсемейству LDH/MDH. Расширенный поиск показал, что в исходной бактерии содержится только один фермент, а в семействе Nitrosomonas всего 51 вариантов ферментов, принадлежащих к данному классу, являющимися или малат- или лактатдегидрогеназами. Для поиска применялись:

Taxonomy[OC]: Nitrosomonas

Protein family:LDH/MDH

Интересно, что далеко не все белки, принадлежащие к одному суперсемейству, и присутсвующие у организмов одного рода, поподают в один и тот же UniRef50.