تحقیق رایگان درباره توالي، Sec.Cons.، سيستم

دانلود پایان نامه ارشد

P1-type ATPases. شامل دمين انتهاي آميني پروتيئن CadA متعلق به ليستريا منوسيتوژن، ZntA از باکتري E.coli، دومين CopA از باکتري باسيلوس سوبتليس و ساير دومين هاي انتهاي آميني. اسيدآمينه اي که پيشبيني شده به فلزات سنگين متصل ميشوند. اسيدهاي آمينه سيستئين به رنگ زرد نشان داده شدهاند. علامت ستاره اشاره به پروتيئينهايي دارد که ساختار دوم آنها در اينجا نشان داده شدهاست. مناطقي که به رنگ قرمز مشخص شدهاند مناطق حفاظت شده آب گريز ميباشند(Banci et al., 2006).

2-1-3 آناليز ساختاري پروتئين CstH جهت پيشگويي جايگاه مجاز در آن
در اختيار داشتن ساختار سوم پروتئينها کمک شاياني در درک عملکرد ملکولي آنها فراهم ميکند. پيشگويي ساختار سوم پروتئينها يکي از زمينههاي مطالعاتي مهم در زيستشناسي محاسباتي و شيمي ميباشد که کاربرد فراواني در زيستفناوري، طراحي دقيق و منطقي داروها، غربالگري مجازي و جهش زايي هدفمند دارد. شناسايي جايگاه مجاز پروتئينها که با آناليز و بررسي ساختار سوم آنها و همچنين بررسيهاي ساختار دوم و اول پروتئين ها فراهم ميشود از جمله راهکارها جهت تحقق کاربردها و اهداف فوق الذکر پروتئين ها ميباشد. لذا در اين مطالعه با کمک روشهاي نرمافزاري و کامپيوتري (in-silico) که روي ساختار اول، دوم و سوم، دو عضو مهم و اصلي سيستم پيلي CS3 انجام پذيرفت مناطق در دسترس حلال، غير درگير(در اتصالات زيرواحدي و چاپروني) و مجاز شناسايي شدند.

1-2-1-3 شناسايي الگو و همرديفي توالي الگو- هدف
مدلسازي بر پايه الگو (يعني مدلسازي بر اساس همولوژي توالي و شباهت تا خوردگي پروتئين با پروتئينهاي ثبت شده) همراه با رشد PBD و توسعه روشهاي پيشگويي، يک ابزار قدرتمند و مهم براي پيشگويي ساختار پروتئينها ميباشد. تاکنون، اطلاعات ساختاري درباره سرهم شدن و تجمع94 سيستم CS3 (زير واحد اصلي و چاپرون آن) گزارش نشدهاست. لذا با عنايت به چارت مدل سازي پروتئينها (شکل2-2) و بکارگيري روشهاي مدلسازي ذکرشده در بخش مواد و روشها نتايج زير حاصل شد. در اين بخش از مطالعه، از دو روش براي شناسايي الگو (الگوهاي) احتمالي براي دو جز اصلي اين سيستم استفاده شد.
پس از تعيين توالي نشانه پروتئينهاي مورد مطالعه (CstH،CS3-1، Caf1وCaf1M) توسط سرور Signal P 3.0 و بدستآوردن توالي پروتئينهاي بالغ زيرواحد اصلي و چاپرون (جدول3-1)، توالي کامل هريک از اين پروتئينها به عنوان موضوع مورد بررسي جهت جستجوي همولوگهاي احتمالي در پايگاهداده PDB وکتابخانه الگوها درSwiss-Model يعني (ExPDB) با دو ابزارBLAST و PSI-BLASTدر نظر گرفتهشد.

جدول 3-1. توالي اسيدآمينهاي زيرواحد اصلي و چاپرون دو سيستم CS3 و کپسول آنتيژني F1
نام پروتئين
تعداد اسيدآمينه کل
تعداد اسيدآمينه انتخابي
توالي انتخابي
CstH

CS3-1

Caf1

Caf1M
168

235

170

258
146

220

149

238
1MLKIKYLLIGLSLSAMSSYSLAAAGPTLTKELALNVLSPAALDATWAPQDNLTLSNTGVSNTLVGVLTLSNTSIDTVSIASTNVSDTSKNGTVTFAHETNNSASFATTISTDNANITLDKNAGNTIVKTTNGSQLPTNLPLKFITTEGNEHLVSGNYRANITITSTIK
MTPIKLIFAALSLFPCSNIYANNITTQKFEAILGATRVIYHLDGNGESLRVKNPQISPILIQSKVMDEGSKDNADFIVTPPLFRLDAKRETDIRIVMVNGLYPKDRESLKTLCVRGIPPKQGDLWANNEKEFVGMKLNVSINTCIKLILRPHNLPKLDINSEGQIEWGIRDGNLVAKNKTPYYFTIVNASFNGKALKTPGTLGPYEQKLYTLPSKISVSGLVKWEIIGDLGESSETKKFNI
MKKISSVIAIALFGTIATANAADLTASTTATATLVEPARITLTYKEGAPITIMDNGNIDTELLVGTLTLGGYKTGTTSTSVNFTDAAGDPMYLTFTSQDGNNHQFTTKVIGKDSRDFDISPKVNGENLVGDDVVLATGSQDFFVRSIGSKGGKLAAGKYTDAVTVTVSNQ
MILNRLSTLGIITFGMLSFAANSAQPDIKFASKEYGVTIGESRIIYPLDAAGVMVSVKNTQDYPVLIQSRIYDENKEKESEDPFVVTPPLFRLDAKQQNSLRIAQAGGVFPRDKESLKWLCVKGIPPKDEDIWVDDATNKQKFNPDKDVGVFVQFAINNCIKLLVRPNELKGTPIQFAENLSWKVDGGKLIAENPSPFYMNIGELTFGGKSIPSHYIPPKSTWAFDLPKGLAGARNVSWRIINDQGGLDRLYSKNVTL
1 تواليهاي نشانه به رنگ زرد مشخص شدهاند.
نتيجه پويش با دو ابزارBLAST و PSI-BLASTمعرفي پروتئين چاپرون Caf1M (PDB ID: 1P5U_A) متعلق به باکتري يرسينيا پستيس با پوشش توالي بيش 90% و همساني 37% به عنوان محتملترين الگو براي چاپرون پيلي CS3 بود که توالي آن در جدول 3-1 آمدهاست.
ولي برخورد معنيداري براي زيرواحد اصلي يعني CstH از طريق روش مقايسهاي) تشابه توالي) بدست نيامد. لذا از روش تاخوردگي براي يافتن الگو براي CstH استفاده گرديد.
(2): توالي پروتئين CstH به سرور FFAS03 و phyre2 ارسال گرديد که (PDB ID :3pdb_b and d1p5vb) به ترتيب به عنوان بهترين برخورد گزينش شد. الگوهاي شناسايي شده بطور متوسط داراي 6/89% ضريب اطمينان، 26% همساني توالي و 86% پوشش توالي براي CstH )جدول3-2) ميباشد.
نکته جالب توجه اينکه الگوهاي گزينش شده و تواليهاي مورد بررسي، هردو در همان خانواده يعني به ترتيب متعلق به خانواده چاپرون پيلي با تاخوردگي بتا ساندويچ شبيه ايمونوگلوبين95 و خانواده زيرواحد پيلي با تاخوردگي مشترک با توکسين ديفتريا96 قرار ميگيرند. بعبارت ديگر سيستم اسمبلي کپسول آنتي ژني F1 باکتري yersinia pestis همولوگ سيستم اسمبلي پيلي CS3 باکتري Escherichia coli مي¬باشد.
جهت تائيد بيشتر شباهت اين دو سيستم اسمبلي دو جز اصلي سيستم از لحاظ ساختاري و همچنين توالي اسيدآمينهاي با يکديگر مقايسه شدند. نتايج مقايسه و همرديفي ساختار سوم با کمک دو سرور CE و TM و نيز محاسبه RMSD با کمک ابزارهاي موجود در Swiss-PDB Viewer (شکل3-4) نشانداد که نه تنها اين دو سيستم از لحاظ ساختار سوم مشابه هم هستند بلکه از لحاظ توالي نيز شباهت قابل قبولي دارند (شکل3-5). که اين نتايج تائيدي بر انتخاب الگوي مناسب ميباشد.

براي ارزيابي بيشتر اعتبار همرديفي ساختار-توالي بينCaf1 وCstH و همچنين Caf1Mو CS3-1 ، ساختار دوم الگوها و مدل هاي مربوطه تعيين و با هم مقايسه شدند که نتيجه حاصل حاکي از همرديفي و انطباق منطقي بين آنها بود (شکل3-4)
لازم به ذکر است که مناطق کوچکي داراي شکاف (Gap) و عدم انطباق (Mismatch) بودند (شکل3-4) که اين مناطق عمدتا در انتهاهاي ملکول مدل قرار دارند، به احتمال زياد به سبب نقص و يا ماهيت تکنيک تفرق اشعه X مي¬باشد که ساختار سه بعدي اين نواحي در ملکول الگو تعيين نشدهاست. بنابراين اين سرورها الگوي مناسبي براي انتهاهاي پروتئينهاي هدف نميتوانند معرفيکنند زيرا اين مناطق درگير در ساختار کمپلکس بين Caf1وCaf1M يعني Caf1-Caf1M و Caf1-Caf1-Caf1M ميباشند و بنابراين مناطق انتهاي ملکولهاي هدف مدلسازي نشدند که البته اين مسئله با پيشگويي ساختار دوم پروتئينها و نيز همرديفي توالي آنها با روشهاي مانندClustalW حاکي از شباهت و بعبارتي موثق بودن الگوهاي انتخاب شده و بنابراين مدلهاي ساختهشده ميباشد زيرا همچنانکه در شکل 3-5 مشخص است ساختار دوم دو پروتئين شباهت قابل قبولي با يکديگر دارند.

(a):
Cs3 : AAGPTLTKELALNVLSPAALDATWAPQDNLTLSNTG-V-SNTLVGVLTLSNTSIDTVSIA
Caf1 : ————– VEPARITLTYKEGAPITIMDNGNIDTELLVGTLTLGGYKTGTTS-T
Cs3 Sec.Cons :ccccc??eeeeeeccccccccccccccceeeecccc-c-cceeeeeeeeccccceeeeee
Caf1 Sec.Cons : ————- ecceeeeeeecccceeeeeeccccceeeeeeeeeeeececccee-e
Cs3 : STNVSDTSKNGT-VTFAHETNNSASFAT-TISTDNANITL——DKNAGNTIVKTTNG
Caf1 :SVNFTDAAGDPMYLTFTSQDGNNHQFTTKVIGKDSRDFDISPKVNGENLVGDDVVLAT-G
Cs3 Sec.Cons :ecccccccccce-eeeeeeccccceeee-eeeccccceee——eccccceeeeeccc
Caf1 Sec.Cons : eeeeecccccceeeeeeecccccceeeeeeeecccccccceeccccceeccceeeeee-c
Cs3 : SQLPTNLPLKFITTEGNEHLVSGNYRANITITST–IK
Caf1 : SQ—DFFVRSIGSKGGK-LAAGKYTDAVTVTVSNQ–
Cs3 Sec.Cons :cccccccceeeeeecccceeeccccceeeeeeee–cc

Caf1 Sec.Cons :cc—eeeeeeeccccce-eeeeeeceeeeeeeecc-
(a1)

10 20 30 40 50 60 70
| | | | | | |
cs3 AAGPTLTKELALNVLSPAALDATWAPQDNLTLSNTGVSNTLVGVLTLSNTSIDTVSIASTNVSDTSKNGT
Sec.Cons. cccccchhhhhhhhcccc????ccccccceee?cccccceeeeeeeecccccceeeeeecccccccccce

caf1 ADLTASTTATATLVEPARITLTYKEGAPITIMDNGNIDTELLVGTLTLGGYKTGTTSTSVNFTDAAGDPM
Sec.Cons. ccccccccceeeecccceeeee?cccc?eeee?cccccceeeeeeeeeccccccc???eee??cccccce

80 90 100 110 120 130 140
| | | | | | |
cs3 VTFAHETNNSASFATTISTDNANITLDKNAGNTIVKTTNGSQLPTNLPLKFITTEGNEHLVSGNYRANIT
Sec.Cons. eeeeecccccc?eeeeeccccc?eee?ccccceeeeeccccccccccc?eeeeccccc?ee?cccc?eee

caf1 YLTFTSQDGNNHQFTTKVIGKDSRDFDISPKVNGENLVGDDVVLATGSQDFFVRSIGSKGGKLAAGKYTD
Sec.Cons. eeeeeccccccceeeeeeeccccccccccccccccc?ccceeeeeccccceeeeecccccceeecccccc

cs3 ITSTIK
Sec.Cons. eeeeec

caf1 AVTVTVSNQ
Sec.Cons. eeeeee?ec

(a2)

10 20 30 40 50 60 70

| | | | | | |
cs3_1 NNITTQKFEAILGATRVIYHLDGNGESLRVKNPQISPILIQSKVMDEGSKDNADFIVTPPLFRLDAKRET
Sec.Cons. cccc??hhhhhhcceeeeee?ccccceeeecccccc?eeee?hhccccccccc?eeeccccccccccccc
caf1M ANSAQPDIKFASKEYGVTIGESRIIYPLDAAGVMVSVKNTQDYPVLIQSRIYDENKEKESEDPFVVTPPL
Sec.Cons. cccccccceeccccc?eecccceeeeeccccceeeeeccccccceeee????ccccccccccceeecccc

80 90 100 110 120 130 140
| | | | | | |
cs3_1 DIRIVMVNGLYPKDRESLKTLCVRGIPPKQGDLWANNEKEFVGMKLNVSINTCIKLILRPHNLPKLDINS
Sec.Cons. ceeeeeeccccccc?hhhheeeeccccccccc??ccccc?cce?eee???ccceeeeeccccccc??ccc
caf1M FRLDAKQQNSLRIAQAGGVFPRDKESLKWLCVKGIPPKDEDIWVDDATNKQKFNPDKDVGVFVQFAINNC
Sec.Cons. ccccccc??hh??hhccccccccccceeeeeeccccccccceeeccccccccccccccc?eeeeee?cc?

150 160 170 180 190 200 210
| | | | | | |
cs3_1 EGQIEWGIRDGNLVAKNKTPYYFTIVNASFNGKALKTPGTLGPYEQKLYTLPSKISVSGLVKWEIIGDLG
Sec.Cons. ccceeeeeccccee?ccccceeeeeeecccccccccccccccccccceeeccccee?cc?eeeeeeeccc
caf1M IKLLVRPNELKGTPIQFAENLSWKVDGGKLIAENPSPFYMNIGELTFGGKSIPSHYIPPKSTWAFDLPKG
Sec.Cons. eeeeeccccccccch??hh??ee??ccceeeeccccceeeeec?ee?cccccccccccccc??ee?cccc

220
|
cs3_1 ESSETKKFNI
Sec.Cons. ccccccceec
220 230
| |
caf1M LAGARNVSWRIINDQGGLDRLYSKNVTL
Sec.Cons. cccccc?eeeeeccccccceeecccc?c
(a3)

(B):
1p5v,chainB

d1p5vb_.1phyre2

CS3-1 Swiss-model
(b1)

1P5U chain A

(b2)
(C):

(C1) (C2)
شکل (3-4 ): همرديفي توالي- ساختاري بين پروتئينهاي الگو-هدف(a ) نتيجه همرديفي توالي آمينواسيدي CstH (هدف) با caf1(الگو); ملکولهاي هم رديف شده داراي 25%همسانيت توالي، 1/53% تشابه، عدم انطباقهايي که در همرديف

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با واژه های کلیدی سلسله مراتب، دینامیکی Next Entries پایان نامه با واژه های کلیدی هدف گذاری، محیط زیست