Трансмембранные белки

1. Структуры пяти альфа-спиральных трансмембранных белков и пяти трансмембранных бета-баррелей

Использовали сервисы PDBTM и/или OPM.
а) Альфа-спиральные трансмембранные белки:1lgh 1ar1 2rlf 2klu 2i36
Трансмембранные бета-баррели:2por 2odj 2jk4 3dwo 7ahl

Таким образом, трансмембранные белки полностью пронизывают мембрану и взаимодействуют с обеими сторонами липидного слоя. Как правило, трансмембранный фрагмент белка является альфа-спиралью, состоящей из гидрофобных аминокислот.Только у бактерий, а также в митохондриях и хлоропластах трансмембранные фрагменты могут быть организованы как бета-складчатая структура.Структуры бета-баррелей менее разнообразны.

б)Сравнение топологии трансмембранных частей двух белков, с альфа-спиральными трансмембранными участками и с трансмембранными бета-баррелями.

Табл.1
PDB код Число цепей Тип
(спираль, баррель) 		Число трансмембранных участков в цепи Число остатков в одном трансмембранном участке
(типичное, минимальное, максимальное) 		(*) Толщина мембраны в ангстремах
(расстояние между атомами на границах трансмембранных участков перпендикулярно мембране
3a7k 3 спираль 7 21,18,23 33.8 + 1.4 A
3bry 2 баррель 14 8,8,9 25.4 + 1.5 A


2.Дан белок, аннотированный как трансмембранный.

Белок: C6DHK1(FIEF_PECCP).

1)По аннотациям записи Uniprot видно,что белок принадлежит семейству cation diffusion facilitator (CDF) transporter (TC 2.A.4) family. В мембране находятся 6 альфа-спиралей( по 21 а.о.).
2)С помощью программы предсказания трансмембранных спиралей по последовательности (сервис TMHMM ) были получены следующие результаты.

Программа нашла 4 трансмембранных альфа-спирали, в отличие от 6 в записях UniProt. Координаты этих участков смещены на 2-5 а.о., а длина альфа-спиралей составляет 22 а.о. по сравнению с данными из UniProt.

3)Сравнение с гомологом с известной пространственной структурой.

Гомолог:3H90 (PDB),FIEF_ECOLI(UniProt).

Выравнивание в msf-формате
В выравнивании цветом выделены:
-трансмембранные спирали(красный-исходный белок C6DHK1, розовый-гомолог)
-цитоплазматические участки(синий-исходный белок C6DHK1, голубой-гомолог)
-экстрацеллюлярные участки(тёмно-зеленый-исходный белок C6DHK1, светло-зеленый-гомолог)

Как видно из выравнивания, у анализируемого белка и гомолога совпадают 4 трансмембранных участка.

4)Сравнение предсказания TMHMM с предсказанием по структуре гомолога, считая последнее истинным.

Табл.2
  Число а.к. остатков
Всего а.к. остатков в последовательности 300
Остатки, предсказанные TMHMM как локализованные в мембране (всего) 92
Правильно предсказали - совпадают с 3D предсказанием (true positives, TP) 92
Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным 3D таковыми не являются, false positives, FP) 0
Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным 3D не находятся в мембране, true negatives, TN) 164
Не предсказали то, что нужно (остатки по данным 3D находятся в мембране, false negatives, FN) 38
Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN) 0,7077
Специфичность (specificity) =  TN / (TN+FP)  1
Точность(precision) = TP /(TP+FP) 1
Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP) 1
Недопредсказание = FN / (TN+FN) 0,1881

Не было предсказано еще 2 трансмембранных спирали(4 из 6 с точными координатами). При этом TMHMM не предсказал никаких неправильных трансмембранных структур.

Главная страница
Страница четвертого семестра

© Naraykina Yulya,2011