Сравнение белковых последовательностей PPAR с другими белками, связывающими циклопентаноновые простагландины. Поиск гомологов на основе результатов проделанной работы.

4.1.  Сравнение белковых последовательностей PPAR с другими белками, связывающими циклопентеноновые простагландины.

Мы решили проверить результаты проделанной работы, сравнив последовательности PPAR с последовательностями других белков, про которые достоверно известно, что они связываются с циклопентаноновыми простагландинами. Для этой цели был выбран ингибитор NF-kB альфа (см. Приложение 1).

Рисунок 8. Фрагмент выравнивания белковых последовательностей ингибитора NF - kB альфа и PPAR .

На рис. 8 приведен фрагмент выравнивания последовательностей ингибитора NF-kB альфа и PPAR. Серым отмечены вычеркнутые нами позиции, эти участки мы не рассматриваем. Символом (*) обозначены консервативные позиции.

При сравнении с белком совсем другого класса и механизма действия, который имеет сходство с PPAR только в том, что способен связывать циклопентеноновые простагландины, к оставленным нами позициям, полученным при сравнении с ядерными рецепторами добавилось лишь незначительное количество уже вычеркнутых, что подтвердило наше исходное предположение.   Консервативные позиции, располагающиеся в участках, не выделенных серым, и есть объекты нашего исследования. Такие позиции, определенные нами (см. п. 3), являются значимыми и могут нести биологический смысл.

4.2. Поиск гомологов на основании полученных результатов.

Дальнейшим шагом было составление паттернов на основе полученных результатов и поиск гомологов с помощью банка доменов ProSite. При составлении паттернов мы учитывали тот факт, что в процессе эволюции некоторые аминокислотные остатки могут быть заменены на функционально схожие, некоторые могут быть «вырезаны», а некоторые- добавлены. В конечном итоге мы получили следующие результаты.

Паттерн (1) был составлен для позиций 318_327 последовательности P37231 (PPAR-гамма человека). Мы даем только эту последовательность ввиду того, что выравнивание всех PPAR с вычеркнутыми позициями мы не приводим из-за его внешней неинформативности, но все результаты могут быть легко воспроизведены пытливым читателем на основании данных, которые мы приводим. Необходимо добавить, что в дальнейшем мы не будем указывать в результатах поиска последовательности PPAR-альфа, бета и гамма ввиду того, что работа велась на их основе и их появление в результатах не несет никакой смысловой нагрузки, кроме подтверждения правильности составления паттернов. Паттерн (1) выглядит следующим образом:

V-X(2)-V-X-[DE]-[LI]-T-X-[FY]

Результатом поиска по таксону Homo sapiens были последовательности:

Q07864 (DPOE _HUMAN )- ДНК-полимераза эпсилон, каталитическая субъединица А, позиции 1800_1809;

P51157 (RB 28_HUMAN )- Родственный Ras белок Rab-28, позиции 89_98 во всех изоформах.

P31939 (PUR 9_HUMAN )- Бифункциональный белок биосинтеза пурина, позиции 48_57.

Необходимо добавить, что в структуре PPAR-гамма эти позиции входят в состав альфа-спирали.

Паттерн (2) был составлен примерно для той же области, позиции 320_332 последовательности P37231 (все та же альфа-спираль с участком поворота). Он составлялся на основе выравнивания с ингибитором NF-kB альфа:

[TA]-[AV]-X-[HE]-[LI]-[AT]-[VE]-X(2)-[QK]-X(1,2)-P

Результатом поиска по таксону Homo sapiens были последовательности:

P25963 (IKBA _HUMAN )- ингибитор NF-kB альфа, позиции 219_230;

Q15653 (IKBB _HUMAN )- ингибитор NF-kB бета, позиции 60_72.

Паттерн (3) был составлен для позиций 374_387 последовательности P37231. Обозначенная область представлена на рис. 8, начиная с первого глицина. Это уже другая альфа-спираль в комплексе с двумя поворотами. Выглядит он следующим образом:

G -X (2)-T -X -E -X -L -X (2)-L -X (0,2)-P

Результатом поиска по таксону Homo sapiens были последовательности:

P25963 (IKBA _HUMAN )- ингибитор NF-kB альфа, позиции 270_281.

Q9ULD8 (KCH 3_HUMAN )- Калиевый потенциалзависимый канал, подсемейство Н. Позиции 551_562.

Был проведен поиск научных статей, посвященных работам с циклопентеноновыми прстагландинами, который показал, что некоторые белки из представленных выше способны связываться с ЦПГ. Это ДНК-полимераза [9], белки семейства H-Ras [10] и ингибитор NF-kB альфа [7]. По остальным белкам мы не нашли подобной информации, но мы рассматриваем их как потенциальные белки-мишени для циклопентеноновых простагландинов.

Мы предполагаем, что в случае с PPAR именно эти две альфа-спирали вступают во взаимодействие с вышеназванным лигандом, возможно, используя разные механизмы, что может объяснить отсутствие в списке гомологов для второго и третьего паттернов ДНК-полимеразы и белка, родственного Ras.