Занятие 8. Биологический смысл выравнивания последовательностей белков

Дополнительные задания

1. Дополнительное задание 1
   
   Выравнивание приведено здесь. На его основе я вычленил все консервативные и отчасти функционально консервативные (только отчасти, чтобы не заграмождать и так вполне ясную картинку) остатки. На рисунке 1 эти остатки отмечены шарами большого диаметра. Проволокой отмечены остальные остатки белка, а маленькими шариками - лиганды.
   
   Общий вид белка
   
   Все консервативные остатки я условно делю на четыре группы. Первая - самая многочисленная - это остатки, связанные с лигандами. Очевидно, что именно лиганды играют решаюшую роль в выполнении фукции белка. Из одного из лигандов (инозиномонофосфата) как раз и производится синтез аденилосуккцината. Поэтому неудивительно, что окружать лиганд будут сплошь консервативные остатки. В качестве примера рассмотрим аспарагиновую кислоту под номером 334 (здесь и далее - нумерация по полной, а не пидибишной последовательности). Ее функцию кратко можно определить как связывание лиганда. Возле лиганда
   
   Вторая большая группа - это гидрофобные ядра. Одно из них на общем плане белка расположено левее и выше лигандов, состоит оно сплошь из консервативных остатков, что также неудивительно: известно, что одними из самых консервативных частей белка являются именно гидрофобные ядра. Для примера я взял остаток Глицин-37. Центр гидрофобного ядра
   
   Третья большая группа очень спецефична. Это достаточно большой лист, состоящий из бета-тяжей. На виде сбоку гидрофобные атомы, входящие в этот лист, собраны в большую группу (она лежит выше лигандов) и окрашены в желтый цвет. Лист из бета-тяжей сбоку
   
   По-видимому, эта структура, лежащая к тому же близко к поверхности белка, имеет большое значение для связи с другими ферментами. Именно поэтому ее остатки в большинстве своем консервативны, а остальные консервативны функционально. На следующем рисунке лист представлен сверху, посреди него находится наш третий пример - Валин-6. Хорошо видно по крайней мере 5 параллельных друг другу тяжей. Лист из бета-тяжей сверху
   
   Последняя и наиболее малочисленная группа - это одиночные остатки, служащие для поддержания общей структуры и лежащие обычно на изломах цепи. Здесь я подобрал классический пример - Глицин-48, лежащий на изломе бета-тяжа. Глицин на изломе бета-тяжа
   
   
2. Дополнительное задание 2
   
   Для поиска в BLASTP я взял фрагмент мой фрагмент 1-50:C. После недолгих раздумий я взял выравнивание с белком PORL_BUCAP: здесь E-value составляло порядка 0.001, но при больших значениях Identities превышал 60 и выравнивать было уже неинтересно. В общем, вот результат. В общем и целом выравнивание из BLASTP было достаточно адекватным, из существенных переделок я лишь развел с помощью гэпов совершенно непохожие участки, которые программа ставит друг над другом из-за штрафов за гэпы.