Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками
В работе сделан обзор и проведена систематизация последовательностей
 Deschampsia antarctica представленных в базах данных, доступных для общего
 использования. Проведён поиск гомологичных последовательностей в протеомах
 Arabidopsis thaliana и Оryza sativa japonica. На основ...
Saved in:
| Published in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177686 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками / И.П. Ожередова, И.А. Козерецкая // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 153-157. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860095970328444928 |
|---|---|
| author | Ожередова, И.П. Козерецкая, И.А. |
| author_facet | Ожередова, И.П. Козерецкая, И.А. |
| citation_txt | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками / И.П. Ожередова, И.А. Козерецкая // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 153-157. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | В работе сделан обзор и проведена систематизация последовательностей
Deschampsia antarctica представленных в базах данных, доступных для общего
использования. Проведён поиск гомологичных последовательностей в протеомах
Arabidopsis thaliana и Оryza sativa japonica. На основании проведённого анализа
предсказаны функции для 4 потенциальных продуктов генома Deschampsia antarcticа.
У роботі приведені результати огляду та систематизації послідовностей
Deschampsia antarctica, які присутні у базах даних, доступних для загального
користування. Також представлені результати пошуку гомологічних послідовностей в
протеомах Arabidopsis thaliana і Оryza sativa japonica. На підставі проведеного аналізу
передбачені функції для 4 потенційних продуктів генома Deschampsia antarctica.
The results of an analysis sequences of Deschampsia antarctica from available
databases are presented together with the results of the search of homologous sequences in
proteomes of Arabidopsis thaliana and Оryza sativa japonica. We predicted the function of 4
potential products of the genome of Deschampsia antarctica on the basis of our analysis.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:25:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
153
Література.
1. Guipponi M., Scott H., Haiming C. et al. Two isoforms of a human intersectin (ITSN)
protein are produced by brain-specific alternative splicing in a stop codon // Genomics. –
1998. – Vol. 53, №7. – P. 369–376.
2. Koonin V. Eugene Orthologs, paralogs and evolutionary genomics // The Annual Review of
Genetics. – 2005. – Vol. 39. – P. 309-338.
3. Pucharcos C., Estivill X., Luna S. et al. Intersectin 2, a new multimodular protein involved
in clathrin-mediated endocytosis // FEBS Letters. – 2000. – Vol. 478. – P. 43-51.
4. McGavin M., Badour K., Hardy A.L. et al. The intersectin 2 adaptor links Wiskott Aldrich
syndrome protein (WASp)-mediated actin polymerization to T cell antigen receptor
endocytosis // Journal of Experimental Medicine. – 2001. – Vol. 194, №12. – P. 1777-1787.
5. Yamabhai M., Hoffman N.G., Hardison N.L. et al. Intersectin, a novel adaptor protein with
two Eps15 homology and five src homology 3 domains // J. Biol. Chem. – 1998. – V.273. –
P.31401-31407.
Резюме
Інтерсектин 1 та 2 (ITSN1 та ITSN2) людини належать до еволюційно
консервативної родини адапторних білків. Показана участь інтерсектину 1 в багатьох
процесах в клітині, тоді як роль інтерсектину 2 залишається не дослідженою. В даній
роботі нами встановлено, що ITSN2 взаємодіє з ендоцитозним білком динаміном 1,
гуанін-нуклеотид обмінним фактором для Ras білком SOS1, убіквітинлігазою c-CBL та
адапторним білком CIN85/Ruk in vitro.
Интерсектин 1 и 2 (ITSN1 и ITSN2) человека принадлежат к эволюционно
консервативному семейству адапторных белков. Показано участие ITSN1 во многих
клеточных процессах, тогда как роль ITSN2 остается неисследованной. В данной
работе нами было установлено взаимодействие ITSN2 с эндоцитозным белком
динамином 1, гуанин-обменным фактором для Ras белком SOS1, убиквитинлигазой
c-CBL и адапторным белком CIN85/Ruk in vitro.
Human intersectins (ITSN1 and ITSN2) are members of a conserved family of
endocytic adaptor proteins. ITSN1 is known to participate in multiple celullar processes while
the function of ITSN2 is currently unknown. In this study we demonstrated in vitro
interaction of ITSN2 with endocytic GTPase dynamin 1, guanine nucleotide exchange factor
for Ras SOS1, ubiquitin ligase c-CBL and adaptor protein CIN85/Ruk and showed
differences in binding properties of ITSN1 and ITSN2 with these proteins.
ОЖЕРЕДОВА И.П., КОЗЕРЕЦКАЯ И.А.
Киевский национальный университет имени Тараса Шевченкa
Украина, 01033, Киев, ул. Владимирская, 64, e-mail: ozheredova@mail.univ.kiev.ua
ПРЕДСКАЗАНИЕ ФУНКЦИИ АМИНОКИСЛОТНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ
DESCHAMPSIA ANTARCTICA НА ОСНОВАНИИ ГОМОЛОГИИ С ИЗВЕСТНЫМИ
БЕЛКАМИ
В настоящее время флора Морской Антарктики включает в себя два вида
сосудистых растений: Deschampsia Antarctica Desv. (Poaceae) и Colobanthus quitensis
(Kunth) Bartl. (Caryophyllaceae). Южная граница распространения Colobanthus quitensis
и Deschampsia antarctica пролегает между 64о и 66о ю.ш. на Антарктическом материке и
антарктических островах [1,2].
154
Почему только эти два вида сосудитых растений и почему именно они успешно
колонизуют эти территории, тогда как в тех же широтах северного полушария
произрастает около 100 различных видов сосудистых растений, является одиним из
открытых научных вопросов [3].
В настоящее время большой интерес представляют исследования, направленные
на изучение механизмов адаптации высших растений к длительному воздействию
экстремальных абиотических факторов. В связи с этим, использование в качестве
модельных объектов Deschampsia antarctica и Colobanthus quitensis представляет
особый интерес. Показано, что активность основных метаболических процессов этих
растений зависит от условий произростания, что, возможно, и обеспечивает выживание
растений в экстремальных условиях [4]. Исследования ультроструктурной организации
органел клеток тканей листа не выявили наличие выраженных адаптационных
механизмов на данном уровне [5]. Таким образом, можно предположить, что адаптация
данных видов имеет молекулярно-генетическую природу и детерминирована
генотипом [6]. Данное предположение может быть подтверждено с помощью анализа
геномов и протеомов данных видов.
Целью нашего исследования была систематизация имеющихся в базах данных
(БД) последовательностей D.antarctica с последующим анализом их гомологии к
последовательностям Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. и Oryza sativa L. ssp. japonica cv.
Nipponbare.
Материалы и методы
Поиск последовательностей D.antarctica проводился в открытых БД Swiss-Prot /
TrEMBL (www.expasy.org) [7], GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) [8].
Предсказание функции представленных в базах данных последовательностей
выполнялось путем сравнения с потенциальными гомологами из A.thaliana и О.sativa
[9,10]. Сравнение последовательностей белков выполнялось при помощи инструмента
BLASTp (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/Blast.cgi) [11]. Выравнивание
последовательностей белков проводилось с помощью локального пакета ClustalW [12] c
использованием матриц BLOSUM [13].
При отборе гомологичных последовательностей для дальнейшего анализа, в
соответствии с принятой методикой, белки отмечались как гомологичные, если их
идентичность была не ниже 25% при E-value > 10-3.
Результаты и обсуждение
В настоящее время (март 2008 года) для D.antarctica представлено 37
последовательностей потенциальных генов которые располагались в БД GenBank,
TrEMBL и Swiss-Prot (http://www.eтоxpasy.org/; Приложение 2).
Исходя из результатов поиска в БД можно сказать, что анотирование генома
D.antarctica находится на начальном этапе, и функции практически всех
потенциальных белков имеющихся в БД окончательно не определены. Данные о
потенциальной роли каждого из представленных продуктов могут быть получены с
помощью анализа таких показателей, как сходство и идентичность аминокислотных
последовательностей с известными белками, для которых структура и функция уже
доказаны экспериментально. Подобный анализ с довольно высокой степенью дает
возможность предсказать функцию имеющихся в БД гипотетических продуктов на
основании их гомологии с ранее известными белками из других видов.
Для выяснения функций представленных в БД потенциальных белков
D.antarctica нами был проведен поиск потенциальных гомологов с использованием
программы NCBI BLAST. В результате было выделено 12 последовательностей
A.thaliana и 9 последовательностей O.sativa которые соответствовали намеченным
критериям отбора.
Для оценки дистанции между найденными аминокислотными
последовательностями были выполнены множественные выравнивания и построены
155
филогенетические древа. На основании полученных результатов выравниваний и
анализа кладограмм были выделены потенциальные гомологичные белки A.thaliana и
O.sativa (табл.1)
Таблица 1
Потенциальные белки D.antarctica и их ближайшие гомологи из A.thaliana и O.sativa
№
н/п
Растительный объект Белковая последовательность Авторы
D.antarctica AAK53442.2 14
A.thaliana NP 195030.1; NP 174170.1 15,16 1.
O.sativa NP001062537.1; NP001058265.1 17
D.antarctica AAM22748 14
A.thaliana NP566076; NP197812 18 2. O.sativa NP001061149, NP001046591,
NP001056486
D.antarctica AAM11915 19
A.thaliana NP199836.1, NP194208.1,
NP190914.1, NP850692.1,
NP181259.1
20,21,22,23,24
3.
O.sativa NP001062073.1; NP001053710.1;
NP001058927
D.antarctica AAM22752 19
A.thaliana NP001077723, NP175929,
NP197696
4.
O.sativa NP001060922
Полученные результаты свидетельсьвуют, что для белка AAK53442.2 из
D.аntarctica наиболее близкими являются белки A.thaliana выполняющие функцию
обменного промежуточного звена в тиол-дисульфатных обменных реакциях [25,26]
Белки A.thaliana, которые согласно сходству последовательностей гомологичные
белку AAM22748 D.аntarctica, отвечают за обратимое взаимодействие протеосомных
субъединиц с белком путем активации инозитол или фосфатидилинозитол киназ [18],
Функция белка NP_176628 A.thaliana пока еще не определена [27].
Белок AAM11915 D.аntarctica обладает высокой гомологией с белками
A.thaliana выполняющими функцию избирательного взаимодействия с РНК [20, 21, 22,
23, 24].
AAM22752 соответствуют белки A.thaliana выполняющие функцию активной
лигазы. Лигазы –ферменты, принадлежащие согласно номенклатуре EC к классу 6.
Лигазы выполняют функцию катализа процесса лигирования двух веществ с
сопутствующим расщеплением дифосфатных связей и, например, играют важную роль
в образовании нуклеозидтрифосфатов.
P0C072 выполняет функцию белка-модификатора, образующего ковалентную
связь с лизином, находящимся в мономерном или полимерном состоянии. Так, его
взаимодействие с полимером Lys-48, вызывает протеосомальную деградацию, а
соединение с мономерным лизином или с альтернативно связанным полимером лизина
деградацию не вызывает. Это, вероятно, необходимо для осуществления целого ряда
процессов, таких как поддержка структуры хроматина, ген-регуляция, стрессовый
ответ, рибосомальный биогенез и репарация ДНК. Так же возможно P0C073 и P0C072
вовлечёны в процесс холодовой адаптации [14].
Выводы
Таким образом, выполненное нами исследование 37 потенциальных белков из
D.аntarctica позволило сделать предварительные выводы о их функции. На основании
сходства первичных последовательностей нами предсказана функция 4 потенциальных
продуктов из D.аntarctica. Наши выводы основывались на их гомологи с белками
156
A.thaliana, так как все гомологичные белки из O.sativa, имели неизвестную функцию.
Несомненно, полученные нами данные носят предварительный характер и требуют
дальнейшего уточнения как in silico так in situ. Однако, полученные результаты
позволяют значительно сократить объем экспериментальной работы необходимой для
окончательной идентификации анализировавшихся последовательностей и целых
продуктов.
Литеpатура
1. Greene D.M. and Holtom A., Studies in Colobanthus quitensis (Kunth.) Bartle
and Deschampsia antarctica Desv. III. Distribution, Habitats and Performance in the
Antarctic Botanical Zone, Brit. Antarc. Surv. Bull. , 1971, vol. 26, № 1, Р.1–29.
2. Kappen L. and Schroeter B., 18 Plants and Lichens in the Antarctic, Their Way
of Life and Their Relevance to Soil Formation, Geoecology of Antarctic Ice-Free
Coastal Landscapes, Ecological Studies, Springer-Verlag, 2002, vol. 154, P.327–374.
3. Lewis Smith, R.I., The Enigma of Colobanthus quitensis and Deschampsia
antarctica in Antarctica, Antarctic Biology in Global Context , Huiskes, A.H.L., Ed.,
Leiden: Backhuys Publ., 2003, P.234–239.
4. Н.Ю. Таран, Л.М. Бацманова, О.А. Оканенко, Адапційні реакції
Deschampsia Antarctica Desv. За умов Антарктиди на дію оксидного стресу,
Укр.ботан.журн., 2007, т.64, №2, C.279-289
5. I.Gielwanowska - Ewa Szczuka, New ultrastructural features of organelles in
leaf cells of Deschampsia antarctica Desv. Polar Biol 2005 28, P.951–955
6. Киряченко С.С., Козерецкая И.А., Ракуса-Сушевски С. Цитология и
генетика 2005, №4, С. 75-80
7. Bairoch A., B. Boeckmann, S. Ferro and E. Gasteiger. Swiss-Prot: Juggling
between evolution and stability. Briefings in Bioinformatics. - 2004. - V.5. № 1, P.39–55
8. Benson DA, Karsch-Mizrachi I, Lipman DJ, Ostell J, Wheeler DL.,
“GenBank”, Nucleic Acids Res. 2007 Jan;35(Database issue), Р.21-25.
9. Poole RL., The TAIR Database, Methods Mol Biol. 2007, 406, P.179-212.
10. Chan AP, Rabinowicz PD, Quackenbush J, Buell CR, Town CD., Plant
database resources at the institute for genomic research, Methods Mol Biol. 2007; 406,
P.113-136
11. Jian Ye, Scott McGinnis and Thomas L. Madden BLAST: improvements for
better sequence analysis March 20, 2006
12. Thompson JD, Gibson TJ, Plewniak F, Jeanmougin F, Higgins DG..,The
CLUSTAL_X windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment
aided by quality analysis tools. Nucleic Acids Res. 1997 Dec 15; 25-24, P.4876-4882
13. Henikoff, S. and Henikoff, J.G. Amino acid substitution matrices from protein
blocks. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, P.10915-10919.
14. Gidekel M., Destefano-Beltran L., Garcia P., Mujica L., Leal P., Cuba M.,
Fuentes L., Bravo L.A., Corcuera L.J., Alberdi M., Concha I., Gutierrez A.;
"Identification and characterization of three novel cold acclimation-responsive genes
from the extremophile hair grass Deschampsia antarctica Desv."; Extremophiles 2003, 7,
P.459-469.
15. Chung HT, Ma R, Toyota B, Clark B, Robar J, McKenzie M. Audiologic and
treatment outcomes after linear accelerator-based stereotactic irradiation for acoustic
neuroma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004, 59(4), Р.1116-1121.
16. Spadaro SE, Luciano WJ, Jennings DE. DENCOM trains EFDAs. Dent Assist.
2004 May-Jun; 73(3), P.30-32.
17. Ohyanagi,H., Tanaka,T., Sakai,H., Shigemoto,Y., Yamaguchi,K., Habara,T.,
Fujii,Y., Antonio,B.A., Nagamura,Y., Imanishi,T., Ikeo,K., Itoh,T., Gojobori,T. and
Sasaki,T. The Rice Annotation Project Database (RAP-DB): hub for Oryza sativa ssp.
japonica genome information, Nucleic Acids Res. 2006, 34, P. 741-744.
157
18. Felley-Bosco E, André M. Proteomics and chronic inflammatory bowel
diseases. Pathol Res Pract. 2004;200(2), Р.129-133
19. Gidekel M., Destefano-Beltran L., Garcia P., Fuentes L., Alberdi M., Bravo L.,
Corcuera L., Gutierrez A.; "Deschampsia antarctica a unique source of genes during cold
acclimation."; Submitted (MAR-2002)
20. Jimenez C, Dang GT, Schultz PN, El-Naggar A, Shapiro S, Barnes EA, Evans
DB, Vassilopoulou-Sellin R, Gagel RF, Cote GJ, Hoff AO. A novel point mutation of the
RET protooncogene involving the second intracellular tyrosine kinase domain in a
family with medullary thyroid carcinoma.Clin Endocrinol Metab. 2004 Jul;89(7),
Р.3521-3526.
21. Reims HM, Fossum E, Hieggen A, Moan A, Eide I, Kjeldsen SE. Adrenal
medullary overactivity in lean, borderline hypertensive young men.Am J Hypertens.
2004 Jul;17(7), Р.611-618.
22. Atomi H, Matsumi R, Imanaka T. Reverse gyrase is not a prerequisite for
hyperthermophilic life. J Bacteriol. 2004 Jul;186(14), Р.4829-4833.
23. Ohta M, Sugita M, Sugiura M. Three types of nuclear genes encoding
chloroplast RNA-binding proteins (cp29, cp31 and cp33) are present in Arabidopsis
thaliana: presence of cp31 in chloroplasts and its homologue in nuclei/cytoplasms. Plant
Mol Biol. 1995 Feb; 27(3), Р.529-539,
24. Iles MM, Cannings C. Sequential genotyping within TDT families. Math Med
Biol. 2004 Jun;21(2), Р.115-127.
25. Chung HT, Ma R, Toyota B, Clark B, Robar J, McKenzie M. Audiologic and
treatment outcomes after linear accelerator-based stereotactic irradiation for acoustic
neuroma. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2004 Jul 15; 59(4), Р.1116-1121.
26. Spadaro SE, Luciano WJ, Jennings DE. DENCOM trains EFDAs. Dent Assist.
2004 May-Jun; 73(3), P.30-32.
27. Bauer KP, Dom PM, Ramirez AM, O'Flaherty JE. Preoperative intravenous
midazolam: benefits beyond anxiolysis. J Clin Anesth. 2004 May; 16(3), Р.177-183.
Резюме
В работе сделан обзор и проведена систематизация последовательностей
Deschampsia antarctica представленных в базах данных, доступных для общего
использования. Проведён поиск гомологичных последовательностей в протеомах
Arabidopsis thaliana и Оryza sativa japonica. На основании проведённого анализа
предсказаны функции для 4 потенциальных продуктов генома Deschampsia antarcticа.
У роботі приведені результати огляду та систематизації послідовностей
Deschampsia antarctica, які присутні у базах даних, доступних для загального
користування. Також представлені результати пошуку гомологічних послідовностей в
протеомах Arabidopsis thaliana і Оryza sativa japonica. На підставі проведеного аналізу
передбачені функції для 4 потенційних продуктів генома Deschampsia antarctica.
The results of an analysis sequences of Deschampsia antarctica from available
databases are presented together with the results of the search of homologous sequences in
proteomes of Arabidopsis thaliana and Оryza sativa japonica. We predicted the function of 4
potential products of the genome of Deschampsia antarctica on the basis of our analysis.
ПІДПАЛА О.В., ЯЦИШИНА А.П., ЛУКАШ Л.Л.
Інститут молекулярної біології та генетики НАН України,
Україна, 03680, Київ, вул.Заболотного, 150, e-mail:specrada@imbg.org.ua
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177686 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:25:43Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ожередова, И.П. Козерецкая, И.А. 2021-02-16T14:24:56Z 2021-02-16T14:24:56Z 2008 Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками / И.П. Ожередова, И.А. Козерецкая // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2008. — Т. 4. — С. 153-157. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177686 В работе сделан обзор и проведена систематизация последовательностей
 Deschampsia antarctica представленных в базах данных, доступных для общего
 использования. Проведён поиск гомологичных последовательностей в протеомах
 Arabidopsis thaliana и Оryza sativa japonica. На основании проведённого анализа
 предсказаны функции для 4 потенциальных продуктов генома Deschampsia antarcticа. У роботі приведені результати огляду та систематизації послідовностей
 Deschampsia antarctica, які присутні у базах даних, доступних для загального
 користування. Також представлені результати пошуку гомологічних послідовностей в
 протеомах Arabidopsis thaliana і Оryza sativa japonica. На підставі проведеного аналізу
 передбачені функції для 4 потенційних продуктів генома Deschampsia antarctica. The results of an analysis sequences of Deschampsia antarctica from available
 databases are presented together with the results of the search of homologous sequences in
 proteomes of Arabidopsis thaliana and Оryza sativa japonica. We predicted the function of 4
 potential products of the genome of Deschampsia antarctica on the basis of our analysis. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Молекулярна структура та организація геномів Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками Article published earlier |
| spellingShingle | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками Ожередова, И.П. Козерецкая, И.А. Молекулярна структура та организація геномів |
| title | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками |
| title_full | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками |
| title_fullStr | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками |
| title_full_unstemmed | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками |
| title_short | Предсказание функции аминокислотных продуктов из Deschampsia Antarctica на основании гомологии с известными белками |
| title_sort | предсказание функции аминокислотных продуктов из deschampsia antarctica на основании гомологии с известными белками |
| topic | Молекулярна структура та организація геномів |
| topic_facet | Молекулярна структура та организація геномів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177686 |
| work_keys_str_mv | AT ožeredovaip predskazaniefunkciiaminokislotnyhproduktovizdeschampsiaantarcticanaosnovaniigomologiisizvestnymibelkami AT kozereckaâia predskazaniefunkciiaminokislotnyhproduktovizdeschampsiaantarcticanaosnovaniigomologiisizvestnymibelkami |