BIOINFORMATIKA V PRAXI – CVIČENÍ 7


                                   PREDIKCE VLASTNOSTÍ PROTEINŮ

                       ZÁKLADNÍ FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÁ CHARAKTERISTIKA PROTEINŮ



STUDIJNÍ MATERIÁLY

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


ÚKOL 1

Pomocí programu ProtParam porovnejte extinkční koeficient u následujících proteinů:


Protein 1

PTEFLYTSKIAAISWAATGGRQQRVYFQDLNGKIREAQRGGDNPWTGGSSQNVIGEAKLFSPLAAVTWKSAQGIQIRVYCVNKDNILSEFVYDGSKWIT
GQLGSVGVKVGSNSKLAALQWGGSESAPPNIRVYYQKSNGSGSSIHEYVWSGKWTAGASFGSTVPGTGIGATAIGPGRLRIYYQATDNKIREHCWDSNS
WYVGGFSASASAGVSIAAISWGSTPNIRVYWQKGREELYEAAYGGSWNTPGQIKDASRPTPSLPDTFIAANSSGNIDISVFFQASGVSLQQWQWISGKG
WSIGAVVPTGTPAGW


Protein 2

PLLSASIVSAPVVTSETFVDIPGLFLDVAKAGIRDGKLQVILNVPTPFATGNNFPGIFFAIATNQGVVADGCFTFSSKVPESTGRMPFTLVATIDVGSG
VTFVKGQAKSVRGSAMHIDSFASLSAIAGTAAPSSQGSGNQGAETGGTGAGNIGGGGERDGTFNLPPHIKFGVTALTHAANDQTIDIFIDDDPKPAATF
KGAGAQDQNLGTKVLDSGNGRVRVIVMANGRPSRLGSRQVDIFKKSFFGIIGSEDGADDDFNDGIVFLNAPLG


ÚKOL 2

Porovnejte in vivo „životnost“ následujících proteinů:


Protein 1

RADSQTSSNRAGEKFSIPPNKTDFRAIFFANAAEQQHIKLFIGDSQEPAAYHKLTTRDGPREATLNSGNGKIRFEVSVNKGKPSATDARLAPINGKKSD
GSPFTVNKFGIVVSEDKGHDSKDYNDGIVVLKQWPIGK


Protein 2

MRADSQTSSNRAGEKFSIPPNKTDFRAIFFANAAEQQHIKLFIGDSQEPAAYHKLTTRDGPREATLNSGNGKIRFEVSVNKGKPSATDARLAPINGKKS
DGSPFTVNKFGIVVSEDKGHDSKDYNDGIVVLKQWPIGK


ÚKOL 3

Porovnejte stabilitu následujících proteinů:


Protein 1

LVIVDAVTLLSAYPEASRDPAAPTVIDGRHLYVVSPGDAAQLGHNDSRLFTGLSPGDQLHLRETALALRAEVSVLFIRFALKDAGIVAPIELEVRDAAT
AVPDADDLLHPSCRPLKDHYWRSDVLAAGATTCTADFAVCDRDGTVSGYFRWETSIEIAGSQPDTKQPGFKPSS


Protein 2

DRNGNFSLPPNTAFKAIFYANAADRQDLKLFIDDAPEPAATFVGNSEDGVRLFTLNSKGGKIRIEASANGRQSATDARLAPLSAGDTVWLGWLGAEDGA
DADYNDGIVILQWPIT


ÚKOL 4:

Porovnejte „aliphatic index“ a parametr „GRAVY“ u následujících proteinů:


Protein 1
MEINGLTWGLTIALIVGLLAFDYFAHVRKAHTPTIKEAAVWSGVYVGLALVFGLVFFAFGDTQHAVEYYTGYLLEKALSVDNLFVFLVIMASFRVPREY
QQKVLLFGITFALISRTLFILLGAAVIAAWSDVFYLFGLFLLIIAGGQLKGEMSGDAEGAQDEADNVMVRLVKRFLPASDQFDGERLFTTVDGKRLMTP
MLLVMIAIGATDILFAFDSIPAIFGVTQEAYIVFTATAFSLMGLRQLYFLIDGLLDRLVYLAYGLSALLAFIGVKLILHALHENNLPFINGGENVPVAE
IPTNLSLVVVVVILAITVLVSLYSPKGQALRALQNAEKYSYRYSKLAEDADPAERERAAALMDRWTARAEALDQRWRDQLLEHKDAWSAIIRTAHETRF
ADPRDDDARGVSEQIVRQDGPTV


Protein 2

MTKYALVGDVGGTNARLALCDIASGEISQAKTYSGLDYPSLEAVVRVYLDEHGVSVEDGCIAIACPITGDWVAMTNHTWAFSIAEMKKNLGFSHLEIIN
DFTAVSMAIPMLKKEHLIQFGGGEPVDGKPIAVYGAGTGLGVAHLVHVDKRWISLPGEGGHVDFAPNSEEEAMILEILRAEIGHVSAERVLSGPGLVNL
YRAIVKSDNRLPENLRPKDITERALADSCIDCRRALSLFCVIMGRFGGDLALTMGTFGGVYIAGGIVPRFLEFFKASGFRGGFEDKGRFKDYVHGIPVY
LIVHDNPGLLGSGAHLRQTLGHIL

ÚKOL 5:

Pomocí programu ProtParam určete základní fyzikálně-chemické parametry následujícího proteinu:

ATGCTGGTGATTGTGGATGCCGTTACCCTGCTGAGCGCCTATCCGGAAGCCAGCCGTGATCCGGCCGCCCCGACCGTGATTGATGGTCGCCACCTGTAT
GTTGTTAGCCCGGGCGATGCCGCGCAGCTGGGCCATAACGATAGCCGTCTGTTTACCGGTCTGAGCCCGGGTGATCAGCTGCATCTGCGCGAAACCGCG
CTGGCGCTGCGCGCGGAAGTGAGCGTGCTGTTTATTCGCTTTGCCCTGAAAGATGCCGGCATTGTTGCCCCGATCGAACTGGAAGTGCGTGATGCCGCC
ACCGCCGTTCCGGATGCGGATGATCTGCTGCATCCGAGCTGTCGTCCGCTGAAAGATCATTATTGGCGCAGCGATGTGCTGGCGGCGGGCGCGACCACC
TGTACCGCCGATTTTGCGGTGTGCGATCGTGATGGCACCGTGAGCGGTTATTTTCGTTGGGAAACCAGCATTGAAATTGCGGGCAGCCAGCCGGATACC
AAACAGCCGGGCTTTAAACCGAGCAGCGATCGCAATGGCAACTTTAGCCTGCCGCCGAATACCGCCTTTAAAGCGATCTTCTATGCGAACGCGGCGGAT
CGTCAGGATCTGAAACTGTTTATTGATGATGCGCCGGAACCGGCCGCCACCTTTGTGGGTAACAGCGAAGATGGTGTGCGTCTGTTTACCCTGAATAGC
AAAGGTGGTAAAATTCGTATTGAAGCGAGCGCGAACGGCCGTCAGAGCGCGACCGATGCCCGTCTGGCGCCGCTGAGCGCGGGCGATACCGTGTGGCTG
GGCTGGCTGGGCGCGGAAGATGGTGCCGATGCGGATTATAATGATGGCATTGTTATTCTGCAGTGGCCGATTACCTAA

SAMOSTATNÝ PROJEKT
Pomocí programu ProtParam určete u vašeho proteinu základní fyzikálně-chemické parametry.

















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 6

Pomocí programu PSORT (http://www.psort.org/) určete lokalizaci následujícího proteinu v buňce:


Protein z grampozitivní bakterie Micrococcus luteus
MEINGLTWGLTIALIVGLLAFDYFAHVRKAHTPTIKEAAVWSGVYVGLALVFGLVFFAFGDTQHAVEYYTGYLLEKALSVDNLFVFLVIMASFRVPREY
QQKVLLFGITFALISRTLFILLGAAVIAAWSDVFYLFGLFLLIIAGGQLKGEMSGDAEGAQDEADNVMVRLVKRFLPASDQFDGERLFTTVDGKRLMTP
MLLVMIAIGATDILFAFDSIPAIFGVTQEAYIVFTATAFSLMGLRQLYFLIDGLLDRLVYLAYGLSALLAFIGVKLILHALHENNLPFINGGENVPVAE
IPTNLSLVVVVVILAITVLVSLYSPKGQALRALQNAEKYSYRYSKLAEDADPAERERAAALMDRWTARAEALDQRWRDQLLEHKDAWSAIIRTAHETRF
ADPRDDDARGVSEQIVRQDGPTV



ÚKOL 7

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

SAMOSTATNÝ PROJEKT
Predikujte lokalizaci Vašeho proteinu v buňce.

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 8

Vyberte si čtyři 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?


SAMOSTATNÝ PROJEKT
Analyzujte svůj protein pomocí databáze InterPro.