מגישות: חיה בן-זקן ; מעין דורון Course 236606, Winter 2001 Introduction to Bioinformatics פרוייקט סיום האם ניתן למצוא דמיון היכול להצביע על קשר אבולוציוני בין פרוטאזות בפרוקריוטים ובאאוקריוטים מגישות: חיה בן-זקן ; מעין דורון
הקדמה תפקידי פרוטאזות: 1. Processing של חלבונים 2. פירוק וחיתוך חלבונים “פגומים” 3. פירוק וחיתוך חלבונים המבקרים את מחזור התא 4. בקרה על רמות חלבונים בתא ע”י פירוק וחיתוך חלבונים שסיימו את תפקידם.
מטרת הפרוייקט: מציאת דמיון ברמות שונות בין פרוטאזות בפרוקריוטים ובאאוקריוטים היכול להצביע על שימור אבולוציוני החלבון הנבחר לבדיקה: LON – ATP-dependent protease
השיטות בהן השתמשנו: 1) BLAST - blastp - standard protein-protein blast 2) PHD tool for secondary structure prediction 3) PDB - Protein 3D Structure and Families 4) MultAlin - Multiple alignment of proteins
Protein - BLAST results Query: hlon - Human lon protease Position E value: Rat: 6 0.0 Drosophila: 9 0.0 C. elegans: 11 0.0 Arabidopsis: 22 e-180 Pseudomonas: 23 e-166 Bacillus 27 e-141 E. coli 49 e-129
MultAlin - Results
Secondary structure Valine (V) % hlon - HUMAN lon – Escherichia coli hlon - HUMAN lon – Escherichia coli Alpha helix % 43.5 49.1 Beta sheet % 13.6 14.2 Loop % 42.9 36.7 Serine (S) % 5.2 4.7 Alanine (A) % 8.2 7.8 Proline (P) % 5.0 Valine (V) % 8.1 8.0 Phenylalanine (F) 2.8 1.3 Glutamate (Q) 3.3 3.4
Predicted 3D structure
מסקנה ברמת הפרוטאז אותו בדקנו מצאנו דמיון מרשים של אזור שמור מאד בחלבון. שימור אזור זה מצביע על שימור אבולוציוני גבוה של פרוטאז ספציפי זה וככל הנראה גם על תפקידו.
הצעות להמשך ... 1) כדי להסיק מסקנה מדויקת יותר לגבי שימור אבולוציוני 1) כדי להסיק מסקנה מדויקת יותר לגבי שימור אבולוציוני כללי של חלבונים יש לבדוק כמות גדולה יותר של חלבונים ברמות שונות, כפי שעשינו עם הדוגמא של lon. 2) בנושא התפקידים הספציפיים של הפרוטאז יש לבצע ניסויים נוספים במעבדה לבדוק את השימור האבולוציוני ברמה הזו.