Практикум 9: Выравнивание последовательностей

Глобальное парное выравнивание гомологичных белков

Табл. 1. Характеристики глобального парного выравнивания трёх пар белков

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
Nitrate/nitrite antiporter	NARK_ECOLI	NARK_BACSU	385.0	23.4%	39.9%	124	19
Pyridoxine/pyridoxal/pyridoxamine kinase	PDXK_ECOLI	PDXK_BACSU	169.5	22.3%	38.1%	92	14
Protease 4	SPPA_ECOLI	SPPA_BACSU	319.0	15.3%	23.4%	353	11

В колонке "Protein Name" находятся полные название белков E.coli.

Полные названия для B.subtilis: NARK — Nitrite extrusion protein; PDXK — Pyridoxine kinase; SPPA — Putative signal peptide peptidase SppA.

Локальное парное выравнивание гомологичных белков

Табл. 2. Характеристики локального парного выравнивания трёх пар белков

Protein Name	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1	Coverage 2
Nitrate/nitrite antiporter	NARK_ECOLI	NARK_BACSU	387.5	25.8%	43.5%	81	16	90.3%	93.4%
Pyridoxine/pyridoxal/pyridoxamine kinase	PDXK_ECOLI	PDXK_BACSU	180.0	25.4%	44.1%	49	9	85.9%	81.2%
Protease 4	SPPA_ECOLI	SPPA_BACSU	340.0	36.6%	54.5%	7	3	33.3%	63.6%

Парное выравнивание неродственных белков

Табл.3. Глобальное выравнивание пары неродственных белков

Protein Name 1	Protein Name 2	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels
Molybdenum cofactor guanylyltransferase	Cysteine--tRNA ligase	MOBA_ECOLI	SYC_BACSU	22.5	7.6%	13.8%	368	13

Табл.4. Локальное выравнивание пары неродственных белков

Protein Name 1	Protein Name 2	ID 1	ID 2	Score	% Identity	% Similarity	Gaps	Indels	Coverage 1	Coverage 2
Molybdenum cofactor guanylyltransferase	Cysteine--tRNA ligase	MOBA_ECOLI	SYC_BACSU	42.5	20.6%	35.3%	41	6	36.1%	20.0%

Низкая идентичность белков, низкий вес выравнивания, а также большое число гэпов подтвержают негомологичность белков с разными мнемониками функций.

Множественное выравнивание белков

Были выбраны белки с мнемоникой PDXK (рекомендуемое название для E.coli: Pyridoxine/pyridoxal/pyridoxamine kinase). Расширенный поиск в Uniprot нашел 50 белков с такой мнемоникой.

Были выбраны белки из следующих организмов: Homo sapiens (HUMAN), Rattus norvegicus (RAT), Arabidopsis thalian (ARATH), Salmonella typhimurium (SALTY), Dictyostelium discoideum (DICDI).

Для выравнивания в Jalview в меню Fetch sequences был произведен поиск белков по их ID в базе Uniprot. Для неустаревших последовательностей было выполнено выровнивание программой "Muscle with Defaults".

Выравнивание в Jalview

Выравнивание выявило несколько консерватвных участков: 164-181, 206-210, 256-265. Cамым отличающимся оказался белок PDXK_BACSU. В целом можно сказать, что белки достаточно схожи, чтобы считать их гомологичными.