На главную

Занятие 9. Транспортные белки

Построение парного выравнивания исследуемого белка и заданного прототипа

Последовательности белка-прототипа я искала по базе данных PDB (идентификатор 1RC2) и в базе данных UniProt (идентификатор P60844).

Сравнение полученных последовательностей было сделано программой needle, оно показало, что они совершенно одинаковы.

В БД UniProt нужной записи белка-прототипа (A0IR08) не было, проведя полнотекстовой поиск по всем белковым базам данных, я обнаружила запись в БД UNIPARC, из которой следовало, что из UniProt нужная мне запись была удалена. Тем не менее, последовательность в найденной записи была, и именно ее я и скопировала. Парное выравнивание этой последовательности заданного белка и последовательности белка-прототипа из PDB было построено программой needle (Gap_penalty: 10.0 и Extend_penalty: 0.5). Его основные характеристики таковы:

# Length: 231
# Identity:     185/231 (80.1%)
# Similarity:   208/231 (90.0%)
# Gaps:           0/231 ( 0.0%)
# Score: 982.0

Разметка мембранных сегментов на выравнивании

По PDB-коду белка-прототипа я нашла описание ориентации белка в мембране по базе данных OPM. В соответствии с ним в файле marking.msf ниже последовательности прототипа добавлена последовательность с названием "OPM" и c разметкой ТМ сегментов.

Предсказание топологии заданного белка с помощью наиболее популярной программы (TMHMM)

Здесь лежит результат предсказания заданного белка с помощью сервера TMHMM. К последовательностям в файле marking.msf добавлена еще одна искусственная последовательность "TMHMM", отражающая результаты данного предсказания.

Готовое выравнивание я предствила в форматах HTML (здесь голубым отмечены схожие остатки двух последовательностях, а оранжевым - позиции остатков, которые входят в трансмембранные участки как согласно данным OPM, так и согласно TMHMM) и Clustal.

Оценка качества предсказания

Результаты предсказания топологии мембранного белка A0IR08

	Число а.к. остатков
Всего а.к. остатков	231
Остатки, предсказанные как локализованные в мембране (всего)	138
Правильно предсказали (true positives, TP)	124
Предсказали не то, что нужно (а.о. предсказаны как мембранные, а по данным ОРМ таковыми не являются, false positives, FP)	14
Правильно не предсказали ( не предсказаны, и по данным ОРМ не находятся в мембране, true negatives, TN)	67
Не предсказали то, что нужно (остатки по данным ОРМ находятся в мембране, false negatives, FN)	26
Чувствительность (sensivity) = TP / (TP+FN)	0.83
Специфичность (specificity) =  TN / (TN+FP)	0.83
Точность (precision) = TP / (TP+FP)	0.9
Сверхпредсказание = FP/ (FP+TP)	0.1
Недопредсказание = FN / (TN+FN)	0.28


TMHMM не смог найти 2 трансмембранных участка, которые были показаны OPM. Из-за этого в середине последовательности прототипа цитоплазматические петли были перепутаны с внеклеточными. Другие трансмембранные участки били предсказаны очень хорошо, даже их границы почти полностью совпадают с границами по данным OPM. Все основные параметры предсказания имеют хорошие значения, и поэтому само предсказание можно считать хорошим.