Предсказание топологии мембранного белка AT2A1_RABIT.

Исходные данные

Результаты

• Процент идентичности - 80.8%
• Процент схожести - 89.5%
• Вес выравнивания - 4395

   С помощью программы pepwindow были получены данные для построения профиля гидрофобности белка AT2A2_CHICK. На этом графике по оси X отложен номер аминокислотного остатка в последовательности, по оси Y - средняя гидрофобность для окна длиной 19 аминокислотных остатков с центром в данной позиции.

   Были рассмотрены 5 пиков со средним значением гидропатичности выше 1,8 и один пик со значением гидропатичности 1,78. Для этих пяти пиков была построена таблица:

Предсказание ТМ сегментов почти вручную
№ трансмембранного сегмента	Начало	Конец
1	60	78
2	88	106
3	260	278
4	298	316
5	771	789
6	930	948

   В файле marking.msf приведена разметка внутрених (обозначены знаком "+") и внешних (обозначены знаком "-") петель (исходя из предположения, что внутрение цепи содержат больше положительно заряженных остатков - лизина и аргинина), трансмембранные остатки обозначены буквой - "H". Строка "Manual" в выравнивании.

Предсказание топологии с помощью сервера TMHMM

   С помощью сервера TMHMM были получены координаты начал и концов трансмембранных, внутренних и внешних участков. Ниже приведены результаты в графической форме.

   На графике изображены три непрерывные кривые (область под красной кривой закрашена), красным изображены трансмембранные участки, синим - внешние, ф иолетовым - внутренние. По оси Х откладывается позиция остатка в последовательности. По оси У откладывается вероятность того, что указанный аминокислотный остаток принадлежит внешниму, внутреннему и трансмембранному участку. Над графиком показана конечная структура белка. Можно заметить, что шесть пиков (сответствующих трансмембранным участкам) предсказаны с вероятностью, близкой к 100 %, один пик - с вероятностью более 90%, еще один пик с вероятностью около 90%, один пик с вероятностью около 60%. В общем, вероятность того, что белок имеет именно такую структуру, довольно велика (за исключением предпоследнего трансмембранного участка).

   Эти данные занесены в выравнивание marking.msf. Можно заметить, что предсказания этих двух способов в основном совпадают, однако, ближе к N-концу программа TMHMM находит большее количество трансмембранных участков.

Сравнительная таблица двух методов

   В банке данных OPM по идентификатору ID PDB белка-прототипа (1SU4) была получена информация о трансмембранных сегментах этого белка. Эта информация была внесена в выравнивание marking_rev.msf (строка OPM). Поскольку база данных OPM основывается на реально существующих конформациях белков (т.е. эти данные являются экспериментально доказанными), то истинность приводимых здесь фактов не подлежит сомнению. Вышеиспользованные методы основываются лишь на статистических данных аминокислотных последовательностей, что не очень надежно.

Ниже голубой линии распологается внутренняя (цитоплазматическая) часть, выше красной - та часть, которая находится внутри ЭПР. Таким способом было обнаружено 10 трансмембранных участков.

Сравнительная таблица трех методов

   Таким образом, уже из этой таблицы можно видеть, что предсказание ТМ-участков при помощи программы TMHMM больше похоже на правду, чем предсказание по профилю экспрессии.

Сравнение предсказанных топологий с описанием трансмембранных сегментов в 3D-структуре прототипа

Сравнение 2-х предсказанных топологий и положения белка в мембране