Мы будем использовать семью aquaporins для эволюционного исследования с помощью инструмента Многократного Выравнивания Последовательности (Multiple Sequence Alignment ). Аквопорины - мембранные белки канала, найденные в широком диапазоне разновидностей, от бактерий до plants, человеку. Они облегчают быстрый транспорт воды через мембрану ячейки игра важной роли в контроле объема ячейки и transcellular водного движения. В людях есть по крайней мере 11 различных типов aquaporin (см. покрытие). Одна только почка содержит AQP1, AQP2 и AQP3. Эти белки необходимы для того, чтобы фильтровать сотни литра воды день. В дополнение к водному транспорту некоторые члены aquaporin семьи также выборочно транспортируют маленькие молекулы, такие как глицерин. Здесь мы используем Multiseq, чтобы провести сравнительное исследование структуры и последовательность четырех aquaporins от различных разновидностей: человеческий AQP1, бычий AQP1, AqpZ от E.coli, и GlpF (помощник глицерина E.coli). Вы также изучите Archea aquaporin AqpM в последней секции.
Основы[]
Сначала рассмотрим бычий аквопорин (PDB code 1J4N). Загружаем этот pdb файл в VMD из директории aqp-tutorial-files -> PDB. В меню Graphics -> Representations на закладке Draw Style Вы можете изменить стиль и цвет представления. В поле Selected Atoms окна Graphical Representations, удалите слово все. Вместо всех, напечатайте protein и нажмите кнопку Apply в нижнем правом углу окна. Из Drawing Method, выберите пункт меню Tube. Представление тянет трубу вдоль основы белка (Рис. 1). Теперь, измените цвет молекулы, выбирая пункт меню Molecule из меню Coloring Method.
Первичная структура аквопорина
Представление трубы, которое Вы создали, будет использоваться всюду по обучающей программе, чтобы смотреть на структурное выравнивание аквопротеинов, но прежде, чем Вы начнете использовать программу Multiseq, Вы создадите другие представления, чтобы изучить некоторые из важных структурных особенностей аквопорина.
В окне Graphical Representations, щелкните Create Rep. Это создаст новое представление, идентичное тому, который Вы имели прежде. На сей раз, выберите метод рисунка NewCartoon. Этот метод рисунка показывает вторичную структуру аквопорина.
Вторичная структура аквопорина
В окне Graphical Representations, щелкните два раза на первом представлении. Это сделает текст первого представления в этом меню, и скроет соответствующее представление в Окне экрана OpenGL.
Теперь смотрите ближе на структурные детали aquaporin структурных элементов. Создаем новое представление от первичной структуры (скрываем при этом вторичную), нажимая кнопку Create Rep. На сей раз, Вы сосредоточитесь на helices упомянутых выше петель переучастника (см. коробку). В поле Selected Atoms окна Graphical Representations печатают resid 79 to 88 196 to 204. Эти остатки соответствуют двум helices aquaporin, которые встречаются в середине канала. Выберите метод окраски ColorID = 1 и drawing method = Tube.
Повторите предыдущий шаг. На сей раз в поле Selected Atoms, напечатайте resid 74 to 78 191 to 195, и для Coloring Method, выберите ColorID = 7. Эти остатки соответствуют расширенным областям многопептида петель аквопорина.
Теперь, когда Вы ограничили петли переучастника, остальная часть белка будет казаться тусклой. Щелкните (однажды) на первом представлении. В меню Material, выберите Прозрачный. Ваше окно OpenGL должно быть похожим на Рис. 3.
Отмеченные петли аквопорина
Теперь, когда Вы можете определить местонахождение петель переучастника, Вы исследуете мотив NPA в пределах петель переучастника.