На страницу четвёртого семестра
Трансмембранные белки
Задание 1
а) Выбраны пять альфа-спиральных трансмембранных белков (2jwa, 3hd7, 1h68, 2jo1,3kg2) Они обладают различным числом трансмембранных субъединиц 2jwa, 3hd7- две, 1h68,2jo1 - одна, 3kg2- четыре субъединицы и различным расположением части альфа-спиралей относительно бислоя. Основная их масса может быть сосредоточена снаружи(3kg2), внутри бислоя(1h68), обращена внутрь клетки(3hd7).
Пять бета-баррелей - 3pik, 1i78, 3emo, 2j1n, 2jmm. Также могут содержать различное число субъединиц, 1i78,2jmm - одну, остальные из выборки- три. Бета-барель может быть под разным наклоном к мембране, продолжаться, как наружу, так и внутрь от мембраны, Субъединицы могут быть сплетены вместе в один канал, или располагаться рядом.
b) 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 |
| 2vt4 | b-субъединица,одна из четырёх | спираль | 7 | 23, 21, 25 | |
| 3gp6 | 1 | баррель | 8 | 12,5,13 |
Заданике 2
Предсказание трансмембранных участков белка HLYE_SALTI
a) По записи UniProtОрганизация субъединиц, локализация описаны по схожести с белками, с известными функциями. Мономер или олигомер, в периплазме присутствует в мономерной форме,в то время как на внешней мембране везикул, он олигомеризуется и формирует активную поровую структуру. Секретируется в периплазме, одиночно-проходящий через мембрану, Экспортируется из клетки на внешней мембране везикул.
Указан один потенциальный трансмембранный участок, состоящий из одной спирали, длиною в 21 аминокислотный остаток, координаты: 179-199.
b) С помощью программы предсказания трансмембранных спиралей по последовательности (сервис TMHMM ), получено следующее.
Найдена одна трансмембраная спираль, составленная 22 амикокислотными остатками. Ещё один участок (примерно с 70 по 100 а.о.) также содержит большое количество гидрофобных аминокислот, однако не аннотируется как трансмембранный . В сравнении с аннотацией UniProt, предсказание TMHMM включает в спираль два дополнительных а.о.(177-179) c) Сравнение с гомологом HLYE_ECOLI(2WCD)
Как трансмембранные указаны участки с координатами: 21-45, 166-185, 192-213. Как расположенные на внешней мембране - 46-165, 214-292. На внутренней - 8-20, 186-191. С неизвестной локализацией - 5-7, 293-303.
Ccылка на выравнивание последовательностей белка и его гомолога trm.msf
Сравнение предсказания структуры TMHMM с предсказанием по структуре гомолога.Если считать предсказание по гомологу истинным, то можно сказать, что методом TMHMM трансмембранные участки определены довольно не точно. Два участока (166-185 и 192-213) объединены в один 177-199, ещё один вообще не определился. Соответственно перепутано расположение а.о. на внешней и на внутренней мембранах. Можно заключить, что метод TMHMM годится только для получения общих представлений о возможных трансмембранных участках.
Табл.2
| Число а.к. остатков | |
| Всего а.к. остатков в последовательности | 303 |
| Остатки, предсказанные TMHMM как локализованные в мембране (всего) | 26.433(22, если судить по координатам) |
| Правильно предсказали - совпадают с 3D предсказанием (true positives, TP) | 16 |
| Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным 3D таковыми не являются, false positives, FP) | 8 |
| Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным 3D не находятся в мембране, true negatives, TN) | 225 |
| Не предсказали то, что нужно (остатки по данным 3D находятся в мембране, false negatives, FN) | 50 |
| Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN) | 0,24 |
| Специфичность (specificity) = TN / (TN+FP) | 0,966 |
| Точность(precision) = TP /(TP+FP) | 0,67 |
| Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP) | 0,33 |
| Недопредсказание = FN / (TN+FN) | 0,18 |
