Особенности мембранных белков

  1. Описание трансмембранных белков с известной 3D структурой

    Для 3-х трансмембранных β-баррелей и 3-х α-спиральных белков были определены параметры, используя базу данных OPM.
    PDB код Тип (спираль, баррель) Какая мембрана ( внутренняя или внешняя, организм, органелла) Толщина гидрофобной части мембраны в ангстремах Медиана числа остатков в одном трансмембранном участке
    3w5a спираль мембрана эндоплазматического ретикулума Oryctolagus cuniculus 26.8&lusmn;0.7Å 19
    3kdp спираль плазматическая мембрана Sus scrofa 31.4&lusmn;1.4Å 19
    3g49 спираль мембрана эндоплазматического ретикулума Cavia porcellus 7.0&lusmn;0.5Å 16
    4epa баррель внешняя мембрана Yersinia pestis 23.6&lusmn;0.8Å 7
    1yc9 баррель внешняя мембрана Vibrio cholerae 24.6&lusmn;1.0Å 10
    3v8x баррель внешняя мембрана Neisseria meningitidis 23.2&lusmn;0.6Å 7

  2. Отбор гомологов

    Был проведен поиск гомологов белка 1FBB (цепь А) с помощью PSI-BLAST. Данный мне белок 1FBB принадлежит архее Halobacterium salinarum, таким образом из поиска были исключены белки из филума Euryarchaeota, модельные/гипотетические белки ( Models ( XM/XP)), установлено 500 - максимальное число найденных последовательностей и пороговое значение e-value ( 1e-5). После проведения итериций отобрали 11 гомологов.

  3. Анализ структуры белка 1FBB.

    Во время поиска в базе OPM по ID: 1FBB был найдено другое описание данного белка (1mol).
    PDB ID Организм Тип мембраны TC-код Наклон спиралей к нормали Количество трансмембранных спиралей Название белка
    1FBB (1mol) Halobacterium halobium Архебактериальная мембрана 3.E.1.1.1 0±1°
    Для каждой спирали: 5°, 5°, 5°.
    3 Бактериородопсин

    Для данного мне белка 1FBB (TC-код: 3.E.1.1.1) TC-поля:

  4. Анализ множественного выравнивания трансмемюранных белков

    Полученные последовательности гомологов из задания 2 и белка 1FBB были выровнены с помощью программы muscle. Загрузили множественное выравнивание в программу JalView. К исходнному белоку 1FBB привязали 3D структуру, благодаря которой создали разметку трансмембранных участков TM_REAL. Далее провели предсказание трансмембранных участков по программе TMHMM для гомологичного G-белка (5H1AA_TAKRU). По данному предсказанию сделали разметку TM_PREDICTED. Далее провели разметку по гиброфобности (Hydrophobicity: гидрофобные а.к. - красные) и консервативности (23%). Получили файл с выравниванием.

    Трансмембранные участки достаточно консервативны.Чаще всего в спиралях встречаются остатки лейцина и аланина, лейцин наиболее консервативен. Интересно, что в участке между двумя последними спиралями есть 2 консервативных участка, один из которых полностью состоит из глицина, возможно это аминокислота отвечает за какую-либо функцию. В трансмембранных участках консервативны тирозин, серин, аспартат, пролин, аргинин и триптофан.
    Результаты программы TMHMM в среднем отличаются от реальных трансмембранных спиралей на 3 аминокислоты. Все спирали были предсказаны в нужной позиции и не было спиралей, которые были предсказаны неправильно.


© Butusova Anna,2013