Занятие 13.

SCOP и CATH

Классификация доменов 1LI5 записи PDB согласно SCOP

Для моего белка выделено 2 домена :

1. Cysteinyl-tRNA synthetase (CysRS) (TaxId: 562):

В своей структуре он располагается в цепях A и B остатки 1-315, и образует комплексы с цинком. Так же идентичные домены содержатся в записи 1u0b (цепь b 1-315 в комплексе с цинком) и записи 1li7 (цепи a и b остатки 1-315 в комплексе с цинком и цистеином).

Классификация по SCOP:

класс - альфа и бета белки (a/b) (главным образом параллельные бета -листы - бета-альфа -бета субъеденицы)
укладка - аденин-нуклеотид-альфа-гидролазо-подобная (ядро -3 листа, a/b/a, параллельный бета-лист к 5 нитям)
суперсемейство - нуклеотидилтрансферазы
семейство - класс I аминоацил-тРНК синтетазы, каталитический домен (состоит из консервативного альфа-спирального субдомена на С-концевом удалении)
белок - цистеинил-тРНК синтетаза (CysRS)
вид - Escherichia coli

В данном суперсемействе находится 5 семейств:

Класс I аминоацил-тРНК синтетазы (RS), каталитический домен
Цитидилтрансферазы
Аденилилтрансферазы
Пантотенат-синтетаза (пантоат-бета-аланин лигаза, PanC)
ATФ-сульфурилаза каталитический домен

К данной укладке относится 3 суперсемейства:

Нуклеотидил-трансферазы
Аденин-нуклеотид-альфа-гидролазоподобные
UDP-глюкозо/GDP-маннозо-дегидрогеназный C-концевой домен

2. Cysteinyl-tRNA synthetase (CysRS) (TaxId: 562) экстра C-концевой субдомен :

В своей структуре он располагается в цепях A и B остатки 316-402, и образует комплексы с цинком. Так же идентичные домены содержатся в записи1u0b (цепь b 316-461 в комплексе с цинком - странно, что для данной записи этот домен расширен - есть экстра С-концевой субдомен) и записи 1li7 (цепи a и b остатки 316-402 в комплексе с цинком и цистеином).

Классификация по SCOP:

класс - альфа белки
укладка - антикодон-связывающий домен подкласса класса I аминоацил-тРНК синтетаз (ядро - 4 спирали, пучок, одна петля пересекает одну сторону пучка)  )
суперсемейство - антикодон-связывающий домен подкласса класса I аминоацил-тРНК синтетаз
семейство - антикодон-связывающий домен подкласса класса I аминоацил-тРНК синтетаз
белок - цистеинил-тРНК синтетаза (CysRS) (содержит экстра С-концевой альфа+бета субдомен [alpha(2)-beta(2)], ходящий в комплекс с тРНК)
вид - Escherichia coli (экстра С-концевой субдомен 407-461)

В данном суперсемействе находится 1 семейство :

Антикодон-связывающий домен подкласса класса I аминоацил-тРНК синтетаз

К данной укладке относится 1 суперсемейство:

Антикодон-связывающий домен подкласса класса I аминоацил-тРНК синтетаз

Классификация доменов 1LI5 записи PDB согласно CATH

Различия между CATH и SCOP в описании доменов

Первое, что хочется заметить - это то, что в CATH для моего белка домены не записаны ни к каким семействам и тд. :((
Выделение доменов так же произведено по-разному :

На мой взгляд, кажется, что более логично продлить домены до конца белка (как это сделано в SCOP), а не оставлять чуть больше 10 остатков в каждой цепи на концах.

Выравнивание двух доменов с одной топологией по CATH, но из разных суперсемейств.

Так как для моего белка с CATH возникли определенные трудности, решила выбрать работу с одной топологией для CATH.

Мною была выбрана топология: 4.10.410. Класс - Few Secondary Structures (немногочисленные вторичные структуры), архитектура - Irregular (неправильная). Эта топология отвечает ингибиторам фактора Xa - это класс антикоагулянтов, которые действуют на фактор Х в каскадах коагуляции, не используя антитромбин в качестве медитора. В качестве суперсемейств были выбраны 2: 4.10.410.10.3 и 4.10.410.10.6:

Построим в PyMOL командой align совмещения для записей PDB 1AAP (домен: цепь А 1-56) и 1Y62 ( домен: цепь А 3-58) по этим доменам согласно CATH:

Получили RMSD = 0.596 - очень хорошее.

Красным выделен домен из записи 1Y62. Как видим, полученное совмещение весьма хорошее и точное. Даже если смотреть по остаткам (приводить изображение не наглядно) - получается, что весьма похоже, иногда происходят замены и небольшие пространственные сдвиги:

Если же смотреть для всей последовательности, то видно, что накладываются только эти домены, а остальная часть белков совершенно разная.