|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Построение и анализ множественного выравнивания бактериальных нейраминидазкурсовая работа (Специалист)
- Научные руководители: Суплатов Д.А., Шарапова Я.А.
- Автор: Власов Антон Викторович
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Факультет биоинженерии и биоинформатики
- Год защиты: 2019
- Курс: 2
- Аннотация: Нейраминидаза А (NanA) из Streptococcus pneumoniae способствует колонизации патогеном организма-хозяина. Ранее было показано, что в структуре NanA присутствует каталитический и лектиновый домены, соединенные гибким подвижным линкером длиной в 16 аминокислот, в отличие от гомологичных NanB и NanC, в структурах которых домены прочно связаны друг с другом и образуют устойчивую глобулу [1]. Считается, что такая уникальная организация необходима NanA для более эффективного связывания олигосахаридных субстратов эпителия в верхних дыхательных путях человека в связи с тем, что этот фермент, в отличие от его гомологов, заякоривается в мембране S.pneumoniae третьим доменом с LPXTG мотивом. Целью работы являлось изучить, насколько распространены гибкие подвижные линкеры между каталитическим и лектиновым доменами среди гомологичных сиалидаз. Для решения поставленной задачи были применены методы поиска сходства по аминокислотным последовательностям (для изучения близких гомологов) и трехмерным структурам (для сравнения эволюционно далеких гомологов), реализованные в веб-сервере Mustguseal [2]. Поиск по последовательности показал наличие нейраминидаз с таким же расположением доменов у различных видов Стрептококков. При исследовании белков с отличающейся организацией была найдена только нейраминидаза (E1LTS9_STRMT, белок предсказан по последовательности) из S.mitis, гомологичная NanA, но состоящая только из YSIRK-сигнального и каталитического доменов. Поиск по структуре лектинового домена NanA показал наличие 15 белков, имеющих схожую с NanA структуру отдельного домена или фермента в целом, из которых 14 оказались эукариотическими и были исключены из рассмотрения. Единственный найденный бактериальный белок — сиалидаза из Ruminococcus gnavus (PDB ID: 6ER4) в базе данных PDB имеет только модели лектинового домена, но в аминокислотной последовательности не содержит междоменного участка. Дополнительно из белков, относящихся к семейству CBM40 по классификации CAZy, были отобраны 2 нейраминидазы (NanJ и NanI из Clostridium perfringens), для которых в базе данных PDB представлены только структуры отдельных доменов, а в аминокислотных последовательностях ферментов присутствует междоменный участок, что косвенно указывает на наличие подвижного линкера, как было ранее показано для NanA [1]. На основании результатов анализа сходства структур и последовательностей в публичных базах данных показано, что присутствие участка последовательности между каталитическим и лектиновым доменами, который может соответствовать гибкому междоменному линкеру, характерно прежде всего для NanA из различных штаммов S.pneumoniae. Похожая организация была обнаружена в NanI и NanJ из C.perfringens, в которых данный участок состоит из 14 и 16 аминокислот, соответственно. Изучение пространственной организации указанных нейраминидаз будет продолжено методами молекулярного моделирования, которые позволят ответить на вопрос, образуют ли домены в соответствующих ферментах устойчивое взаимодействие или, как следует из результатов биоинформатического анализа, соединены гибким междоменным линкером. 1. Sharapova Y., Suplatov D., Švedas V. Neuraminidase A from streptococcus pneumoniae has a modular organization of catalytic and lectin domains separated by a flexible linker //The FEBS journal. – 2018. – Т. 285. – №. 13. – С. 2428-2445. 2. Suplatov D. A. et al. Mustguseal: a server for multiple structure-guided sequence alignment of protein families //Bioinformatics. – 2018. – Т. 34. – №. 9. – С. 1583-1585.
- Добавил в систему: Суплатов Дмитрий Андреевич