Задание 13 (выполнено Борисовой Мариной)

Задача: сравнение SCOP и CATH.

Заданный белок: 1kqf.

I. Домены по SCOP.(всего 5 доменов)

II. Домены по CATH. (всего 4 домена)

Домен 1:

Положение в своей структуре (цепь, координаты): (а, 34-850).
Классификация по SCOP:
- класс: альфа-бета белки (Alpha and beta proteins (a/b)) ,
- укладка: формиатдегидрогеназа/ДМСО редуктаза (домены 1-3) (Formate dehydrogenase/DMSO reductase, domains 1-3 ) ,
- суперсемейство: формиатдегидрогеназа/ДМСО редуктаза (домены 1-3) (Formate dehydrogenase/DMSO reductase, domains 1-3),
- семейство: формиатдегидрогеназа/ДМСО редуктаза (домены 1-3) (Formate dehydrogenase/DMSO reductase, domains 1-3 ) .
1 семейство в этом суперсемейсве;
1 суперсемейство имеет данную укладку.

Домен 2 : (b, 28-98 и 163-228)

Домен 2: (a,851-1015)

Домен 3: (b, 2-245)

Домен 1:

Положение в своей структуре (цепь, координаты): (b, 2-27 и 99-162).
Классификация по CATH: 3.30.70.20.4.1.1.1.1.
- класс: альфа-бета,
- архитектура: двуслойный сэндвич (2-Layer Sandwich)
- топология: альфа-бета тарелки (alpha beta plaits).
21 семейства содержится в данном суперсемействе
83 суперсемейства имеет данную топологию

Домен 4:

Положение в своей структуре (цепь, координаты): (b,246-290).

Классификация по SCOP:

класс: мембранные и клеточных поверхностей белки и пептиды (Membrane and cell surface proteins and peptides),

укладка: одна трансмембранная спираль(Single transmembrane helix),

суперсемейство: железосерные субъединицы формиат дегидрогеназы N (Iron-sulfur subunit of formate dehydrogenase N, transmembrane anchor),

семейство: ферредоксиновые домены многодоменных белков (Iron-sulfur subunit of formate dehydrogenase N, transmembrane anchor) .

1 семейство в этом суперсемейсве;

38 суперсемейств имеет данную укладку.

Домен 3:

Положение в своей структуре (цепь, координаты): (b, 247-290).
Классификация по CATH: 1.20.5.480.1.1.1.1.1.

класс: в основном альфа (Mainly alpha),

архитектура: узел сверху-снизу (Up-down bundle),

топология: одна альфа спираль входящая в скрученное-кольцевую или спирализованную спиральную поверхность (Single alpha-helices incolved in coiled-coils or other helix-helix interfaces).

суперсемейство: одна спираль (Single helix bin).

2 семейства содержится в данном суперсемействе

76 суперсемейств имеет данную топологию

Домен 5:

Положение в своей структуре: цепь с .

Классификация по SCOP:

класс: мембранные и клеточных поверхностей белки и пептиды (Membrane and cell surface proteins and peptides),

укладка: гем связывающий четырёх спиральный узел (Heme-binding four-helical bundle),

суперсемейство: трансмембранные дигемовые цитохромы (Transmembrane di-heme cytochromes),

семейство: формиат дегидрогеназа N, субъединица цитохрома ( Formate dehydrogenase N, cytochrome (gamma) subunit).

2 семейства в этом суперсемейсве;

3 суперсемейства имеет данную укладку.

Домен 4:

Положение в своей структуре (цепь, координаты): (с, 2-217).
Классификация по CATH: 1.20.950.20.1.1.1.1.1.
- класс: в основном альфа (Mainly alpha)
- архитектура: узел сверху-снизу (Up-down bundle)
- топология: фумарат редуктазные цитохромы (бета субъединица) (Fumarate Reductase Cytochrome B subunit)
- суперсемейство: трансмембранные дигемовые цитохромы (Transmembrane di-heme cytochrome).
2 семейства содержится в данном суперсемействе
2 суперсемейства имеет данную топологию

III. Сравнение доменов по SCOP и CATH.

Во-первый, различается количество доменов. По CATH совсем не выделяются домены в цепи а. Зато, в цепи b отделён ещё один домен. Причём домены начала (2-250) цепи b по SCOP и CATH не совпадают. По CATH выделяется два домена, по SCOP - один.

Границы разделения по SCOP и CATH в общем-то совпадают. Первая половина (до позиций 230 и 245) цепи b: по SCOP - один домен, по CATH - два домена. Полное сходство разбиений: вторая половина цепи b и цепь с.

Во-вторых, различаются классификации.

Различаются названия классов. Это различие можно объяснить тем, что в CATH есть только 4 основных класса: альфа, бета, альфа-бета, другие вторичные структуры. В SCOP всего 11 классов. Поэтому класс, к которому отнесены два совпадающих домена в SCOP, более чётко определяет с каким белком работаем. Дальнейшие несовпадения, думаю, тоже вызваны различиями в разбиениях элементов классификации.

Также эти различия видны и в пунктах "сколько семейсв в суперсемействе" и "сколько суперсемейств имеет данную топологию".

III. Выравнивание доменов 1kqf_С и 2bs2_С.

Оба эти домены отсносятся к топологии фумарат редуктазные цитохромы (бета субъединица) (Fumarate Reductase Cytochrome B subunit), но 1kqf_C относится к суперсемейству трансмембранные дигемовые цитохромы (Transmembrane di-heme cytochrome), а 2bs2_C - фумарат редуктазные цитохромы (бета субъединица) (Fumarate Reductase Cytochrome B subunit).

Выравнивание было проведено с помощью команды super (rmsd=8.659), т.к с его помощью было полученно наилучшее выравнивание:

1kqf_С - зелёная, и 2bs2_С - голубая.

Как и ожидалось, структуры совпадают друг с другом по топологии: есть общих 5 спиралей. Но есть у каждой струтуры и свои особенности. Так у структуры 1kqf_С есть ещё участок с бета-тяжами, а в 2bs2_c бета-тяжей нет совсем, т.е. она состоит только из спиралей.