Мне стало интересно рассмотреть белок, который может встраиваться в мембрану и выходить из неё в цитозоль под действием конформационных перестроек. Первое, что пришло в голову - белки окаймления везикул (так как окаймление способно быстро диссоциировать от везикул при её отделении от родительского компартмента).

При более детальном изучении оказалось, что посадка и диссоциация коатомеров COP1 и COP2, отвечающих за окаймление везикул, путешествующих между ЭПР и комплексом Гольджи, зависит от взаимодействия с вспомогательными белками ARF1 и Sar1. Последние, в свою очередь, способны встраиваться в мембрану и диссоциировать из неё под действием цикла связывания-гидролиза ГТФ.

Я выбрал белок ARF1 (ADP ribosylation factor, Uniprot: P84077). Что интересно, в базе данных OPM для него есть ЯМР-структуры двух различных конформаций (О!): 2K5U (ГДФ-связанный) и 2KSQ (ГТФ-связанный).

Согласно структурам, приведённым в OPM, ARF1 всё-таки не встраивается в мембрану, а, по-видимому, "прилипает" к ней спиралью и неструктурированным участком.

Так как в задании требуется рассмотреть именно трансмембранный белок, видимо, придётся взять что-то другое.

Белки семейства PIEZO - очень крупные механосенситивные ионные каналы, обнаруженные только в 2010 году. Их особенность состоит в том, что они состоят полностью из неизвестных ранее доменов. Я выбрал белок PIEZO1 (UniProt E2JF22, PDB 6B3R)

Текстовая выдача для белка PIEZO1: gff3-файл и 3line-файл. Графическая выдача:

На верхнем рисунке отображена топология белка в мембране: красным цветом выделены трансмембранные участки, синим - внеклеточные, малиновым - внутриклеточные. На нижнем рисунке для каждого остатка белка показаны вероятности вхождения в одну из этих категорий, цветовая легенда - та же самая.

Текстовая выдача для белка Y1343_CHLP8: gff3-файл и 3line-файл. Графическая выдача:

Формат графической выдачи такой же, как и для PIEZO1, с тем лишь отличием, что в силу гораздо меньшего размера белка вполне реально что-то разобрать

N-конец белка Y1343_CHLP8 расположен внутри клетки (данные из DeepTMHMM). Белок предсказан по гомологии в геноме зелёной серобактерии Chlorobaculum parvum, которая является грамотрицательной. Такие обстоятельства осложняют поиск, ведь у них две мембраны. Предсказанная AlphaFold струкутра намекает, что белок пронизывает только одну мембрану. Однако тип мембраны указать уже не получится (зато знаем, что мембрана довольно жёсткая, то есть параметр allow curvative выставляю no). Неклассических аминокислот в белке нет (ведь он предсказан по гомологии)

Для белка Y1343_CHLP8 предсказания DeepTMHMM и PPM совпали по количеству и примерному расположению трансмембранных участков; однако границы трансмембранных спиралей немного "плавают" (на 1-5 остатков)

Для белка PIEZO1 предсказания OPM и DeepTMHMM тоже похожи. Для всего огромного белка я нашёл лишь одно критическое несовпадение: в районе 200-280 остатков DeepTMHMM предсказал 3 трансмембранных участка, а OPM - 2

Уверенность предсказания AlphaFold для белка Y1343_CHLP8 высока для всех трансмембранных участков. Собственно, для него предсказания почти совпали, так что сложно сказать, влияет ли качество предсказания AlphaFold на результат

Для белка Y1343_CHLP8 я получил следующее сообщение:

Sorry! b3qp93 is not included in TCDB

Для белка PIEZO1 основную часть записи составляет описание структуры. Из интересного: для канала был предложен "рычажный" механизм открытия; канал остаётся полностью открытым, если хотя бы одна из трёх субъединиц активирована (например, каким-либо фармакологическим лигандом); канал участвует в возникновении атерогенного воспаления.

TC-код белка 1.A.75.1.14
1 - каналы или поры; А - каналы α-типа (с трансмембранными α-спиралями); 75 - механосенситивные каналы семейства PIEZO.