BIOINFORMATIKA V PRAXI – CVIČENÍ 7


                                   PREDIKCE VLASTNOSTÍ PROTEINŮ

                                             DOKONČENÍ



STUDIJNÍ MATERIÁLY

The ExPASy (Expert Protein Analysis System) proteomics server of the Swiss Institute of
Bioinformatics (SIB), http://www.expasy.org/.


PREDIKCE LOKALIZACE PROTEINU V BUŇCE

Predikce lokalizace proteinu v buňce může být cenným nástrojem pro určení FUNKCE proteinu.
Z výskytu proteinů v buňce (cytoplasmatické, membránové, extracelulární, v buněčné stěně...) můžeme
například u patogenních mikroorganismů odhadnout, zda se jedná o protein důležitý pro virulenci.






ÚKOL 1

Pomocí programu PSORT na ExPASy (Proteomics tools – Topology prediction) určete lokalizaci
následujícího proteinu v buňce:


Protein z grampozitivní bakterie Micrococcus luteus
MEINGLTWGLTIALIVGLLAFDYFAHVRKAHTPTIKEAAVWSGVYVGLALVFGLVFFAFGDTQHAVEYYTGYLLEKALSVDNLFVFLVIMASFRVPREY
QQKVLLFGITFALISRTLFILLGAAVIAAWSDVFYLFGLFLLIIAGGQLKGEMSGDAEGAQDEADNVMVRLVKRFLPASDQFDGERLFTTVDGKRLMTP
MLLVMIAIGATDILFAFDSIPAIFGVTQEAYIVFTATAFSLMGLRQLYFLIDGLLDRLVYLAYGLSALLAFIGVKLILHALHENNLPFINGGENVPVAE
IPTNLSLVVVVVILAITVLVSLYSPKGQALRALQNAEKYSYRYSKLAEDADPAERERAAALMDRWTARAEALDQRWRDQLLEHKDAWSAIIRTAHETRF
ADPRDDDARGVSEQIVRQDGPTV


ÚKOL 2

Pomocí programu PSORT určete lokalizaci následujících proteinů v buňce:


Protein 1 z neznámé gramnegativní bakterie

MTKYALVGDVGGTNARLALCDIASGEISQAKTYSGLDYPSLEAVVRVYLDEHGVSVEDGCIAIACPITGDWVAMTNHTWAFSIAEMKKNLGFSHLEIIN
DFTAVSMAIPMLKKEHLIQFGGGEPVDGKPIAVYGAGTGLGVAHLVHVDKRWISLPGEGGHVDFAPNSEEEAMILEILRAEIGHVSAERVLSGPGLVNL
YRAIVKSDNRLPENLRPKDITERALADSCIDCRRALSLFCVIMGRFGGDLALTMGTFGGVYIAGGIVPRFLEFFKASGFRGGFEDKGRFKDYVHGIPVY
LIVHDNPGLLGSGAHLRQTLGHIL


Protein 2 z neznámé bakterie

LVIVDAVTLLSAYPEASRDPAAPTVIDGRHLYVVSPGDAAQLGHNDSRLFTGLSPGDQLHLRETALALRAEVSVLFIRFALKDAGIVAPIELEVRDAAT
AVPDADDLLHPSCRPLKDHYWRSDVLAAGATTCTADFAVCDRDGTVSGYFRWETSIEIAGSQPDTKQPGFKPSS


Protein 3 z Aspergillus fumigatus
MKPQTAAFLLSLLGSTLAAPIQHADKGSDVKPTPTGRGAPGGFFTGFPSGVPSGLPSGFPGGPVPGGFGGDGPNGPIPSGPVPTGAAPSGFPSFGTGPA
PSGAPQGEEGSSSFGGQGVQARSPQDFEDSGAAPSGAIPSGAIPTGAVPSGAPNGFGGFGQGGHGGPGGPGEEGSGPSPTGAVPSGAIPSGAAPSGAVG
GFDGFGQASENSGNAQFQSSGTSPFGASHSGSASGHQGGRHGGDHRGQHGNGSGAIPSGAAPSGAAPSGAAGGFPGFGQGGEGSGPSPTGAVPSGAAGF
GGQGHGQGQGSFPTGVAPSDVPSAQPTA


ÚKOL 3

Pomocí programu PSORT určete lokalizaci následujícího proteinu v buňce:


Protein z gramnegativní bakterie:

MKKLAIMAAASMVFAVSSAHATKYALVGDVGGTNARLALCDIASGEISQAKTYSGLDYPSLEAVVRVYLDEHGVSVEDGCIAIACPITGDWVAMTNHTW
AFSIAEMKKNLGFSHLEIINDFTAVSMAIPMLKKEHLIQFGGGEPVDGKPIAVYGAGTGLGVAHLVHVDKRWISLPGEGGHVDFAPNSEEEAMILEILR
AEIGHVSAERVLSGPGLVNLYRAIVKSDNRLPENLRPKDITERALADSCIDCRRALSLFCVIMGRFGGDLALTMGTFGGVYIAGGIVPRFLEFFKASGF
RGGFEDKGRFKDYVHGIPVYLIVHDNPGLLGSGAHLRQTLGHIL


Pomocí Signal Sequence Database (http://www.signalpeptide.de/index.php - Signal Peptide Website)
identifikujte v proteinu signální sekvenci.










SEKUNDÁRNÍ DATABÁZE PROTEINŮ

Sekundární databáze obsahují informace odvozené z primárních databází ve formě charakteristických
vzorů sekvencí, tj. funkčních nebo strukturních motivů získaných srovnáním primárních dat
(sekvencí). Sekundární databáze jsou vhodné pro vyhledávání „vzoru“ charakteristického pro určitou
skupinu proteinů, tj. pro určení funkce proteinů.



Sekundární databáze proteinů (PROSITE, Pfam, PRINTS, ProDom, SMART, TIGRFAMS) jsou v současné době
sdruženy do integrované klasifikační databáze proteinů InterPro.


ÚKOL 4

Vyberte si dva z předcházejících  proteinů a s využitím nástroje InterProScan
(http://www.ebi.ac.uk/Tools/pfa/iprscan/) je analyzujte pomocí databáze InterPro. Jaké
domény/motivy proteiny obsahují?












PREDIKCE SEKUNDÁRNÍ STRUKTURY PROTEINU


ÚKOL 5

Vyberte si jeden z předcházejících proteinů a predikujte sekundární strukturu tohoto proteinu.
Využijte programy CFSSP a Jpred. Pokud to půjde, vyzkoušejte i jiné (HNN, PSIpred) a výsledky
porovnejte...


PREDIKCE terciární  STRUKTURY PROTEINU



The result is only a model and must be considered carefully, it isn’t an experimental 3D structure!
(citace z dokumentace k programu Geno3d)

This server is experimental. Some of the methods used are untested and/or unpublished. Use the
server and its results at your own risk. For more information, contact the authors. (citace
z dokumentace k programu HMMSTR/Rosetta)

Evaluation of template structure and model quality is a crucial step in homology modelling. (citace
z dokumentace k programu SWISS-MODEL).

SAMOSTATNÝ PROJEKT

Analyzujte svůj protein pomocí databáze InterPro a predikujte jeho sekundární strukturu a
lokalizaci v buňce.