Overview

Εκτός από το να αναλύσουμε την πρωτοταγή δομή των οψινών, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πληροφορίες από διάφορες βάσεις δεδομένων για να μάθουμε περισσότερα για τη μοριακή δομή των πρωτεϊνών. Σε αυτή τη δραστηριότητα, θα χρησιμοποιήσουμε τη βόεια ροδοψίνη την οποία ταυτοποιήσαμε στο 1ο μέρος της δραστηριότητας ως παράδειγμα για να πραγματοποιήσουμε αναζήτηση στη βάση δεδομένων Uniprot για πληροφορίες σχετικά με τη δευτεροταγή δομή της και τη θέση στην πλασματική μεμβράνη (λ.χ., πως η πρωτεϊνική δομή τοποθετείται στην πλασματική μεμβράνη). Θα χρησιμοποιήσουμε την Ευρωπαϊκή βάση δεδομένων πρωτεϊνών (PDBe), ώστε να οπτικοποιήσουμε τις τρισδιάστατες δομές των βόειων ροδοψινών.

Η εργασία σου

Προχώρησε όπως περιγράφεται παρακάτω:

1. Αναζήτησε τη βόεια ροδοψίνη στη βάση δεδομένων Uniprot για να πάρεις πληροφορίες για τη δευτεροταγή δομή και την τοπολογία της.
2. Ανακάλυψε την τρισδιάστατη δομή της χρησιμοποιώντας την PDBe.
3. Προσπάθησε να απαντήσεις τις ερωτήσεις.

Uniprot και PDBe

1. Άνοιγμα συνδέσμου σε νέο παράθυρο προγράμματος περιήγησης: https://www.uniprot.org/

2. Κάνε αναζήτηση στη βάση δεδομένων “Protein Knowledgebase (UniProtKB)” με το να εισάγεις είτε τον ειδικό κωδικό, είτε το όνομα της βόειας ροδοψίνης στο πεδίο αναζήτησης και πατώντας το “search”. Uniprot name: OPSD_BOVIN, accession number: P02699
Στη σελίδα των αποτελεσμάτων, θα βρεις μια περίληψη όλων των επιστημονικών πληροφοριών που είναι διαθέσιμες για την πρωτεΐνη αυτή. Με βάση τις πληροφορίες αυτές προσπάθησε να απαντήσεις τις ερωτήσεις που ακολουθούν.

3. Για να πλοηγηθείς στην PDBe (Protein Data Bank in Europe), πήγαινε στο πεδίο “Αλληλουχίες” και κάνε κλικ στο “UniParc” δίπλα από τον ειδικό κωδικό (accession number). Με αυτόν τον τρόπο θα μεταβείς σε μια αποθήκη αλληλουχιών η οποία περιέχει συνδέσμους για πολλές καταχωρήσεις σχετικά με τη συγκεκριμένη πρωτείνη. Προσπάθησε να εντοπίσεις συνδέσμους με την PDB (cf. “Database” column) και αν υπάρχουν καταχωρήσεις, κάνε κλικ στη νεότερη από αυτές (η έκτη στήλη δείχνει την τελευταία καταχώρηση).

4. Με αυτόν τον τρόπο μεταφέρεσαι στην καταχώρηση της PDBe που αφορά στη βόεια ροδοψίνη.

5. Κάνε κλικ στο “View in 3D” και επίλεξε “Astex Viewer”. Σημείωσε ότι μπορεί να χρειαστεί να άδεια για να τρέξεις τη Java σε αυτό το στάδιο.

6. Τώρα μπορείς να δεις την τρισδιάστατη απεικόνιση της δομής της βόειας ροδοψίνης μορφής κορδέλας. Μπορείς να χρησιμοποιήσεις τον κέρσορα σου για να περιστρέψεις τη δομή. Μερικά επιλεγμένα χαρακτηριστικά (όπως τύπος δομικής αναπαράστασης ή χρωματισμός) μπορούν να τροποποιηθούν είτε χρησιμοποιώντας το μενού στα αριστερά, είτε πατώντας δεξί κλικ στην εικόνα. Προσπάθησε να απαντήσεις τις ερωτήσεις βασιζόμενος στην τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης.

Ερωτήσεις

1. Με βάση τις πληροφορίες που υπάρχουν στη βάση δεδομένων Uniprot, μπορείς να απαντήσεις τις παρακάτω ερωτήσεις;

• Πόσα διαμεμβρανικά τμήματα διαθέτει η πρωτεΐνη και πως είναι κατανεμημένα στη δομή της;
• Ποια αμινοξικά κατάλοιπα δημιουργούν το κέντρο πρόσδεσης του χρωμοφόρου;
• Ποια είναι η δευτεροταγής δομή της πρωτεΐνης (υπάρχουν περισσότερες α-έλικες ή β-πτυχωτές επιφάνειες;

2. Με βάση την τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης, μπορείς να απαντήσεις τις παρακάτω ερωτήσεις;

• Ποιο είναι το σχήμα της βόειας ροδοψίνης;
• Μπορείς να εντοπίσεις μεμονωμένες α-έλικες και β-πτυχωτές επιφάνειες; Αυτή η πρωτεΐνη κρυσταλλώνεται ως διμερές, το οποίο σημαίνει ότι αποτελείται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Μπορείς να εντοπίσεις τα δύο σετ των 7 διαμεμβρανικών ελίκων;
• Μπορείς να εντοπίσεις τη θέση του κέντρο πρόσδεσης του χρωμοφόρου μέσα στη δομή της “κορδέλας”;

Activity navigation

• Ανακαλύπτουμε την εξέλιξη των φωτοευαίσθητων πρωτεϊνών
• Μέρος 1ο: Ταυτοποίηση της πρωτεΐνης
• Μέρος 2ο: Πολλαπλή ευθυγράμμιση πρωτεϊνικών αλληλουχιών
• Μέρος 3ο: Φυλογενετική ανάλυση ευθυγραμμισμένων πρωτεϊνικών αλληλουχιών
• Μέρος 4ο: Τοπολογική και δομική ανάλυση πρωτεϊνών