Практикум 12. Сравнение выравниваний и структурное совмещение
Объект исследования: SH2 домен
Белки (PDB ID, цепь): 1SPS:A (Src), 1BMB:A (GRB2), 1M61:A (ZAP-70)
Задание 2. Сравнение выравниваний A (MUSCLE), B (MAFFT), C (Clustal Omega)
A (MUSCLE) vs B (MAFFT)
| № блока | Колонки в A и B | Длина |
|---|---|---|
| 1 | 1–3 | 3 |
| 2 | 8–12 | 5 |
| 3 | 56–77 | 22 |
| 4 | 81–117 | 37 |
| 5 | 123–164 | 42 |
Всего одинаковых колонок: 109 (из 261). Отдельных колонок нет.
A (MUSCLE) vs C (Clustal Omega)
| № блока | Колонки в A и C | Длина |
|---|---|---|
| 1 | 1–3 | 3 |
| 2 | 8–12 | 5 |
| 3 | 56–117 | 62 |
| 4 | 123–161 | 39 |
Всего одинаковых колонок: 109. Отдельных колонок нет.
Вывод: Оба выравнивания одинаково похожи на A по числу совпадающих позиций (109), но Clustal Omega даёт более длинные непрерывные блоки, чем MAFFT.
Гиперссылки: MUSCLE | MAFFT | ClustalO | Проект Jalview
Задание 3. Структурное выравнивание (PDBeFold) vs MSA (Clustal Omega)
Изображение совмещения структур
Рисунок 1. Красный — Src, зелёный — GRB2, синий — ZAP-70. Совмещение в PyMOL.
Результат сравнения
| Блок | Колонки | Длина |
|---|---|---|
| 1 | 1–21 | 21 |
Всего одинаковых колонок: 21 (длина выравнивания 119, ~18%). Отдельных колонок нет.
Ручное сравнение
| Тип | Участок (колонки) | Пояснение |
|---|---|---|
| ✅ совпадение | 8–12 (WYFGK) | мотив узнавания фосфотирозина |
| ✅ совпадение | 56–61 (FLVRES) | консервативный мотив SH2 |
| ✅ совпадение | 32 (R) | консервативный аргинин |
| ❌ несовпадение | 1–9 (GRB2) | сдвиг вставки в структурном выравнивании |
| ❌ несовпадение | C-конец ZAP-70 | в структурном выравнивании обрезан |
Вывод: Совпадает только консервативное ядро домена (18%). Расхождения связаны с тем, что PDBeFold выравнивает по структуре, а ClustalO — только по последовательности.
Гиперссылки: MSA (ClustalO) | Структурное выравнивание | Проект Jalview
Задание 4. Краткое описание программы MSA — MAFFT
MAFFT — программа для множественного выравнивания последовательностей (Katoh et al., 2002, Nucleic Acids Research).
- Использует быстрое преобразование Фурье (FFT) для ускорения.
- Режимы: L-INS-i (точный), FFT-NS-2 (быстрый).
- Доступна в Jalview:
Web Service → Alignment → MAFFT WS.
MAFFT — одна из самых быстрых и точных MSA-программ.