SCOP и CATH

1. Классификация доменов записей PDB 1JW9 и 1K75 по данным SCOP.

Определим классификацию доменов записи 1JW9 по данным SCOP. Для этой записи нашлось два домена.

Первый домен - Molybdenum cofactor biosynthesis protein MoeB from Escherichia coli:

  • расположен в цепи B, занимает всю цепь целиком;
  • относится к семейству белков биосинтеза кофактора молибдена (Molybdenum cofactor biosynthesis protein MoeB); суперсемейству активирующих ферментов убиквитин-подобных белков (Activating enzymes of the ubiquitin-like proteins); укладке активирующих ферментов убиквитин-подобных белков (Activating enzymes of the ubiquitin-like proteins); классу альфа и бета белков (alpha and beta proteins (a/b));
  • суперсемейство активирующих ферментов убиквитин-подобных белков содержит 2 семейства;
  • укладку активирующих ферментов убиквитин-подобных белков содержит 1 суперсемейство.

Второй домен - Molybdopterin synthase subunit MoaD from Escherichia coli:

  • расположен в цепи D, занимает всю цепь целиком;
  • относится к семейству MoaD; суперсемейству MoaD/ThiS; укладке beta-Grasp (ubiquitin-like); классу альфа и бета белков (alpha and beta proteins (a+b));
  • суперсемейство MoaD/ThiS содержит 4 семейства;
  • укладку beta-Grasp (ubiquitin-like) содержат 14 суперсемейств.

Исследуем запись 1K75. По данным SCOP белок состоит из 1 домена - L-histidinol dehydrogenase HisD from Escherichia coli:
  • расположен в цепях А и B, занимает цепи целиком;
  • относится к семейству L-гистидин-дегидрогеназ HisD (L-histidinol dehydrogenase HisD); суперсемейству ALDH-like; укладке ALDH-like; классу альфа и бета белков (alpha and beta proteins (a/b));
  • суперсемейство ALDH-like содержит 2 семейства;
  • укладку ALDH-like содержит 1 суперсемейство.

2. Классификация доменов записей PDB 1JW9 и 1K75 по данным CATH.

Определим классификацию доменов записи 1JW9 по данным CATH. Для этой записи нашлось два домена.

Первый домен - 1jw9B00:

  • расположен в цепи B, занимает в цепи позиции 2-248;
  • классификация по CATH: 3.40.50.720.80.1.1.1.1;
  • домен относится к суперсемейству NAD(P)-binding Rossmann-like Domain (3.40.50.720), топологии "укладка Россманна" (3.40.50); архитектуре трехслойного сэндвича (3-Layer(aba) Sandwich) (3.40); классу альфа-бета (Alpha Beta) (3);
  • в суперсемействе NAD(P)-binding Rossmann-like Domain содержится 203 семейства;
  • топологию "укладка Россманна" имеют 120 суперсемейств.

Второй домен - 1jw9D00:

  • расположен в цепи D, занимает в цепи позиции 1-81;
  • классификация по CATH: 3.10.20.30.4.2.1.1.3;
  • домен относится к топологии убиквитин-подобных (Ubiquitin-like) (3.10.20); архитектуре Roll (3.10); классу альфа-бета (Alpha Beta) (3);
  • в суперсемействе 3.10.20.30 содержится 25 семейств;
  • топологию Ubiquitin-like имеет 17 суперсемейств.

Для записи 1K75 CATH определил 6 доменов. Рассмотрим домен 1k75A01:
  • расположен в цепи А, занимает в цепи позиции 28-102, 121-230, 382-388;
  • классификация по CATH: 3.40.50.10270.1.1.1.3.1;
  • домен относится к суперсемейству L-histidinol dehydrogenase HisD; domain 1 (3.40.50.10270), топологии "укладка Россманна" (3.40.50); архитектуре трехслойного сэндвича (3-Layer(aba) Sandwich) (3.40); классу альфа-бета (Alpha Beta) (3);
  • в суперсемействе 3.40.50.10270 содержится 1 семейство;
  • топологию "укладка Россманна" имеют 120 суперсемейств.

3. Различия между CATH и SCOP в описании доменов записей 1JW9 и 1K75

Для записи 1JW9 CATH и SCOP одинаково определили доменную организацию белка. Каждая из двух цепей представляет собой целый домен. Тем не менее, названия уровней доменной организации не совпадают. Только класс был выделен обоими сервисами одинаково. Следует отметить, что классификация CATH куда более подробна, так как в ней больше уровней (9, по сравнению с 6 в SCOP). Также стоит обратить внимание на то, что укладку активирующих ферментов убиквитин-подобных белков, к которой относится первый домен записи 1jw9 по данным SCOP, содержит только одно суперсемейство, в то время как топологию "укладка Россманна", к которой относится этот же домен по данным CATH, имеют целых 120 суперсемейств. Таким образом, одна и та же топология в CATH и укладка в SCOP могут содержать разное количество суперсемейств.

Для записи 1K75 CATH и SCOP определили доменную организацию по-разному. SCOP выделил в каждой из цепей (цепи A и B идентичны) один домен, в то время как CATH - целых три. Изображение цепи A с раскраской по доменам по данным CATH:

Мне кажется, что CATH точнее определил доменную организацию белка записи 1K75, так как на изображении видна обособленность доменов в пространстве, каждый из них имеет свое гидрофобное ядро. Домены практически не взаимодействуют в пространстве.

4. Выравнивание доменов, имеющих одну укладку, но состоящих в разных суперсемействах.

Построим выравнивание двух доменов, имеющих одну укладку по SCOP, но состоящих в разных суперсемействах. Возьмем цепь A записи 1eo6 и цепь A записи 1oey. Каждая из цепей является одним доменом. Оба домена имеют укладку beta-Grasp, но первый из них принадлежит суперсемейству Ubiquitin-like, а второй - суперсемейству CAD & PB1 domains. Выравнивание построим при помощи команды super программы PyMOL.

RMSD=3.424.
Цепь A записи 1oey показана зеленым, а цепь A записи 1eo6 - фиолетовым.

Хоть RMSD и высоко, структуры внешне очень похожи друг на друга. Это говорит о том, что принадлежность к одной и той же укладке свидетельствует о достаточном сходстве пространственных структур.

©2008-2010 Михальченко Алексей