12 апреля 2011 г. Факультет Биоинженерии и Биоинформатики, 2 курс, весенний семестр Функции Мембранные белки. Транспортные белки.
Что необходимо, чтобы белок мог находиться внутри липидного бислоя? Липидный бислой цитоплазма межклеточное пространство
Терминология связаны с поверхностью липидного бислоя электростатическими силами Мембранные белки интегральные периферические политопические монотопические трансмембранные белки (TM)
Решение #1: альфа-спираль водородные связи i+4 -> i
Примеры: BACTERIORHODOPSIN Одиночная α-спираль или несколько спиралей (> 90% of TM белков) ATP SYNTHASE
Решение #2: Beta-barrel
Примеры: PDB = 1EK9, from ESCHERICHIA COLI PDB = 2POR, PORINE Beta barrels – внешняя мембрана грамотрицательных бактерий, а также мембраны митохондрий и хлоропластов
Общая топология TM белков
Правило von Heijnethe positive-inside rule
Шкала гидрофобности
Transporter Classification Database
V.W.X.Y.Z
V (число ) – класс транспортера: W (буква) - подкласс; для активных транспортеров определяет источник энергии X (число) - семейство белков (иногда – суперсемейство, т.е. сходство последовательностей недостоверное, но структурно белки сходы) Y (число) - подсемейство Z - определяет специфичность транспортируемых веществ Категории классификации TC
Активный транспорт Использует АТФ Superfamily: The ATP-binding Cassette (ABC) транспортирует мальтозу Пример: белок MALF_ECOLI, TC 3.A.1.1.1
Ориентация белка определяется минимизацией энергии ΔG transfer, с учетом параметров d, z 0, Θ и φ в системе координат, в которой ось Z совпадает с нормалью бислоя
В чем проблема? От 15% до 30% от общего числа белков белки с хотя бы одной трансмембранной спиралью Всего белковых структур. Мембранных (0.39% ), 2011
По профилю гидрофобности C учетом TMHMM (предсказание TM α-спиралей) для β-баррелей – отдельный подход (например, PRED-TMBB) По 3D структуре гомолога По множественному выравниванию Способы предсказания трансмембранных участков
К ак оценить качество паттерна или профиля? Или как оценить качество предсказания?
Ошибки первого рода (FP): отвергается нулевая гипотеза, а она соответствует действительности. Ошибки второго рода (FN): принимается нулевая гипотеза, а она не верна. Ошибки третьего рода: справедливо отвергнута нулевая гипотеза на основе неверных соображений. Ошибки……
Сравнение нескольких предсказаний: ROC-кривые