12 апреля 2011 г. Факультет Биоинженерии и Биоинформатики, 2 курс, весенний семестр Функции Мембранные белки. Транспортные белки. - презентация

1 12 апреля 2011 г. Факультет Биоинженерии и Биоинформатики, 2 курс, весенний семестр Функции Мембранные белки. Транспортные белки.

2 Что необходимо, чтобы белок мог находиться внутри липидного бислоя? Липидный бислой цитоплазма межклеточное пространство

3 Терминология связаны с поверхностью липидного бислоя электростатическими силами Мембранные белки интегральные периферические политопические монотопические трансмембранные белки (TM)

4 Решение #1: альфа-спираль водородные связи i+4 -> i

5 Примеры: BACTERIORHODOPSIN Одиночная α-спираль или несколько спиралей (> 90% of TM белков) ATP SYNTHASE

6 Решение #2: Beta-barrel

7 Примеры: PDB = 1EK9, from ESCHERICHIA COLI PDB = 2POR, PORINE Beta barrels – внешняя мембрана грамотрицательных бактерий, а также мембраны митохондрий и хлоропластов

8 Общая топология TM белков

9 Правило von Heijnethe positive-inside rule

10 Шкала гидрофобности

11 Transporter Classification Database

12 V.W.X.Y.Z

13 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

14 Активный транспорт Использует АТФ Superfamily: The ATP-binding Cassette (ABC) транспортирует мальтозу Пример: белок MALF_ECOLI, TC 3.A.1.1.1

15 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

16 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

17 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

18 К ак оценить качество паттерна или профиля? Или как оценить качество предсказания?

19 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……

20 Сравнение нескольких предсказаний: ROC-кривые