Третий семестр
| Главная |
| Первый семестр |
| Второй семестр |
| Третий семестр |
Поиск белка с заданной функциональной специфичностью
1. Первый этап: описание функциональных особенностей заданной группы.
Белок GalR_Ecoli является ДНК-связывающим транскрипционным фактором, который подавляет транскрипцию оперонов, отвечающих за транспорт и катаболизм D-галактозы. Активация этих оперонов происходит либо при наличии D-галактозы (эффектора) и в отсутствие глюкозы, либо при отсутствии обоих факторов.GalR принадлежит к семейству транскрипционных регуляторов GalR/LacI и, как и другие белки из этого семейства, состоит из двух доменов: консервативного N-концевого, содержащего ДНК-связывающий участок, и С-концевого, который связывается с эффектором и участвует в димеризации.
Функциональные свойства по данным GO:
- регуляция транскрипции ДНК, участие в метаболизме углеводов (галактозы);
- связывание с ДНК и белками, активность в качестве транскрипционного фактора (может как активировать, так и подавлять транскрипцию);
- расположение - внутри клетки, в цитоплазме.
2. Второй этап: создание множественного выравнивания доменов с разметкой по группам специфичности.
1. Получение хорошего множественного выравнивания доменов заданной группы белков
Необходимо выровнять эффекторсвязывающие домены белков из группы scrr.Вначале с помощью БД Pfam определим доменную структуру белка-прототипа GalR_Ecoli:
Нам нужен С-концевой эффекторный домен Peripla_BP_1. Получим полное выравнивание всех доменов этого типа в формате FASTA: PF00532_full.fasta. Далее при помощи скрипта scrr.scr из полного выравнивания выделим только те последовательности, которые указаны в файле с протеомом scrr. В результате получаем файл с выравниванием: PF00532_scrr.fasta.
2. Получение единого множественного выравнивания заданных доменов всех групп специфичности
Было получено множественное выравнивание эффекторных доменов следующих групп:- galrs (выделена салатовым, далее группы покрашены разными цветами в последовательности, соответствующей этому списку)
- frur
- gntr
- laci
- mali
- ptxs
- purr
- rbsr
- scrr
- thur-rafr
- trer
Есть только одна позиция, консервативная для всех групп доменов - это 151-я позиция выравнивания.
Для белков заданной группы специфичности (galrs) специфичными являются следующие позиции:
60, 71, 109, 112, 120, 171, 176, 182, 211, 214, 219, 260, 266, 268, 294, 309. Возможно, эти позиции соответствуют аминокислотным остаткам, участвующим в связывании с конкретным эффетором, характерным для данной группы специфичности.
3. Лого-изображения полного выравнивания заданных доменов и выравнивания доменов заданной группы специфичности.
При помощи ресурса WebLogo были получены лого-изображения выравниваний, полученных в задании 2:1. Выравнивание эффекторных доменов белков группы специфичности scrr;
2. Единое множественное выравнивание доменов всех групп специфичности.
3. Третий этап: построение профиля выравнивания белков группы специфичности galrs и поиск по нему в протеоме Tolumonas auensis DSM 9187
Для построения профиля использовалось выравнивание galrs.fasta.Вначале при помощи программы pfw к выравниванию были добавлены веса белков:
pfw -m galrs.fasta > galrs_w.fastaФайл выдачи: galrs_w.fasta.
Далее создаем профиль по полученному выравниванию с весами:
pfmake -m galrs_w.fasta /usr/share/pftools23/blosum45.cmp > profile.prfПрофиль: profile.prf.
Нормируем полученный профиль относительно случайной базы:
autoscale -m profile.prf > profile_norm.prfНормированный профиль: profile_norm.prf.
По полученному профилю проведем поиск в протеоме Tolumonas auensis DSM 9187:
pfsearch -f profile_norm.prf Tolumonas.fasta > results.txtФайл выдачи: results.txt.
Было найдено 19 белков, их последовательности сохранены в файле found_seqs.fasta. Затем эти последовательности были добавлены к исходному выравниванию. Все сохранено в файле for_clustalw.fasta. Этот файл подавался на вход программе ClustalW2.
В результате получили выравнивание (посмотреть в формате *.msf), зеленым выделены белки группы специфичности galrs (исходное выравнивание, по которому был построен профиль), фиолетовым - специфичные для данной группы остатки.
Из выравнивания видно, что белок ?2600 из протеома Tolumonas auensis DSM 9187 содержит почти все специфичные позиции группы galrs. Можно сделать вывод, что этот белок относится к данной группе специфичности.
| Главная | Второй Семестр |