Zestawienia sekwencji homologicznych

(dopasowanych)

Multiple Sequence Alignment

Zestawienia sekwencji homologicznych

(dopasowanych)

Multiple Sequence Alignment

H U M A N - - M A S V S E A C I Y S A

H D D E T T E D K N A

K A A G N - E P F W P G F A K A A N V N G S

C N V G A G G P A P A A G A A P A G G P A P S T A A A P A - - E E K K V E A K K E E S E E

R A T - - M A S V S E A C I Y S A

H D D E T T E D K N A

K A A G N - E P F W P G F A K A A N V N G S

C N V G A G G P A P A A G A A P A G G P A P S A A A A P A - - E E K K V E A K K E E S E E

D I C D I M S E I K T E E A C I Y S G

Q D D G E T A D K K T

E A A N T - A S H W P G Y A R S A K V N P E

L N A G S S G - - - - - A A G A A P V A A A T S A A A P A A A A K K E T K K E E V K K E E

D R O M E - - M S T K A E A C V Y A S

V D D D A T G E K N T

K A A N E - E P Y W P G F A K A E G I N K D

T N I G S G V G - - - - A A P A G G A A P A A A A A A P A A E S K K E E K K K E E E S D Q

A R A T H - - M S T V G E A C S Y A V M

E D E G A T I A T V K

G V E I E S Y W P M L F A K M A E K R N V T D L M N G A - - - G G G G G G A P V S - - - A A A P A A A G G A A A A A P A - K E E K K D E P A E E

G

Y E A S T - A - - M S T E S A

S Y A A

A D S E E S S E K L T

N A A N P - D E N I W A D F A K A D G Q N K D

V N F S A G A A - - - - A P A G V A G G V A G G - - - - E A G E A E A E K E E E E A K E E

Y E A S T - B - - - M S D S I

S F A A

A D A G E T S D N L T

K A A G N - D N V W A D Y A K A E G K D K E

S G F H N A G P - - - - V A G A G A A S G A A A A G G D A A A - - - E E E K E E E A A E E

C L A H E - - - M S A A E A S S Y A A

A D E G E T A D K Q A

S A A K P E E P I W T S F A K A E G K D K D

L N V G S G G G - - - - A A P A A G G A A A G G A A A V L D A P A - - E E K A E E E K E E

T R Y C R - - M S S K Q Q A C T Y A A

A D S G K T D - M D S L K

K A A G D - S K G M A S F A S I K N V D N D

S K V S F G G - - - - - V A P A A G G A T A A P A A A A A A A A P A A A A A K - K E E E E E

L E I D O - - - M S T K Y - A A Y A L S S K A S P S Q - - A D E A

K A V H D - D Q A T L A V M E S T G R D A T

A E G A A K M S A M P A A S S G A A A G V T A S A A G D A A P A A A A A K K D - E P E E E A

- -

- -

L

L I L

V V

I

L I

V

V

L

L

I

L I

L

L I L

V V

I

L I

V

V

L

L

I

L I

L

L L L

I I

I

L L

I

V

L

L

I

L L

L

L I L

V V

I

I L

V

V

L

L

V

L I

L

I L

I I

L

A A

I

V

L

L I L

I I

L

L T

V

I

L

L

L L

I

F I L

L I

L

I T

A

V

V

L

L

I L

L

L I L

L I

L

L I

V

I

L

L

V

L L

L

L I L

L

V T

V

V

A

L

I

V L

L

A L

V

I C

I

V

F

V

V

L I

S D D D M G F G L F D

S E D D M G F G L F D

S D D D M G M G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D L G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

H U M A N M R Y A S Y

A G G N S S P S A K D K K

D S V G E A D D D R N K

S E N G K - N E D

A Q G I G K A S V P A - G G A V A V S A A P G S A A P A A G S A P A A A - - E E K K D E K K E E S E E

R A T M R Y A S Y

A G G N S N P S A K D K K

D S V G E A D D E R N K

S E N G K - N E D

A Q G V G K A S V P A - G G A V A V S A A P G S A A P A A G S A P A A A - - E E K K D E K K E E S E E

E E

M

D R O M E M R Y A A Y

V G G K D S P A N S D E K

S S V G E V D A E R T K

K E A G K - S D D

K E G R E K S S M P V - G G G G A V A A A D A A P A - - - - - - - - - - K K E A K K E E K K E E S E S E

A R A T H M K V A A Y

V S G K A S P T S A D K T

G S V G E T E D S Q E L

K E K G K D L E L

A G R E K L S V P S G G G G G V A V A S A T S G G G G G G G A S A A - - - - E S K K E E K K E E K E E

Y E A S T - A M K Y A A Y

N A G - N T P D A T K K A

E S V G E I E D E K S S

S A E G K - S D E

T E G N E K

A A V P A - A G P A S A G G A A A A S G D A A A - - - - - - E E E K E E E A A E E

Y E A S T - B M K Y A A Y

V Q G G N A A P S A A D K A

E S V G E V D E A R N E

S S E G K G S E E

A E G Q K K A T V P T - G G A S S A A A G A A G A A A G G D A A - - - - - - - - E E E K E E E A K E E

C L A H E M K Y A A F

G A G N S S P S A E D K T

S S V G D A D E E R S S

K E E G K - D N E

S S G S E K A S V P S - G G A G A A S A G G A A A A G G A A E A A - - - - - - P E A E R A E E E K E E

T R Y C R

E

L E I D O

A

V

L L A L

I

I L

I

L

V I

L

I

V I

L

V

L L A L

I

I L

I

L

V I

L

I

V I

L

L

L L A L

I L

V

V

V

L

V

L I

V

V

L L A L

L

I L

V

L

V I

L

I

L I

L

V

L L A L

I

I L

A

I

L L

V

A

I A

A

L

L L L A

I

I L

I

V

V L

L

V

L I

L

L

L L L

I

V V

A

I

L L

L

L

I I

F

L

L L L L

I

V L

I

L

L L

L

I

L I

L

L

A L V L

V

V L

V

V

L F

F

F

V

L

L

A L V L

V

V L

V

V

V F

L

F

L V

L

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G G L F D

D D D M G F A L F E

S D D D M G F S L F E

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D I C D I M K Y A A Y

S S G N A N A A S V - - T K

Q S V G E V D A A R E S C K E D G K - D Q A

A A G K S K G S V - A A A A A P A A A T S A A P A A A A A A P A - - - - - - - - - K K V V E E K K

M K Y A A Y

G S G G T - P S K S A E A

K A A G P V D P S R D A

A E A G K - D D T C T E G K S K V G G V T R P N A A T A S A P T A A A A A S S G A A A P A A A A - - - - - - - - - - E E E

M Q Y A A Y

A S G K T - P S K A A E A

K A A G A V D A S R D A

Q E E G K - S D A

A E G R A K V G S G S A A P A A A A S T A A A A A A V V A - - - - - - - - - - - - E A K K E E P E E E

- - - -

H U M A N - - M A S V S E A C I Y S A

H D D E T T E D K N A

K A A G N - E P F W P G F A K A A N V N G S

C N V G A G G P A P A A G A A P A G G P A P S T A A A P A - - E E K K V E A K K E E S E E

R A T - - M A S V S E A C I Y S A

H D D E T T E D K N A

K A A G N - E P F W P G F A K A A N V N G S

C N V G A G G P A P A A G A A P A G G P A P S A A A A P A - - E E K K V E A K K E E S E E

D I C D I M S E I K T E E A C I Y S G

Q D D G E T A D K K T

E A A N T - A S H W P G Y A R S A K V N P E

L N A G S S G - - - - - A A G A A P V A A A T S A A A P A A A A K K E T K K E E V K K E E

D R O M E - - M S T K A E A C V Y A S

V D D D A T G E K N T

K A A N E - E P Y W P G F A K A E G I N K D

T N I G S G V G - - - - A A P A G G A A P A A A A A A P A A E S K K E E K K K E E E S D Q

A R A T H - - M S T V G E A C S Y A V M

E D E G A T I A T V K

G V E I E S Y W P M L F A K M A E K R N V T D L M N G A - - - G G G G G G A P V S - - - A A A P A A A G G A A A A A P A - K E E K K D E P A E E

G

Y E A S T - A - - M S T E S A

S Y A A

A D S E E S S E K L T

N A A N P - D E N I W A D F A K A D G Q N K D

V N F S A G A A - - - - A P A G V A G G V A G G - - - - E A G E A E A E K E E E E A K E E

Y E A S T - B - - - M S D S I

S F A A

A D A G E T S D N L T

K A A G N - D N V W A D Y A K A E G K D K E

S G F H N A G P - - - - V A G A G A A S G A A A A G G D A A A - - - E E E K E E E A A E E

C L A H E - - - M S A A E A S S Y A A

A D E G E T A D K Q A

S A A K P E E P I W T S F A K A E G K D K D

L N V G S G G G - - - - A A P A A G G A A A G G A A A V L D A P A - - E E K A E E E K E E

T R Y C R - - M S S K Q Q A C T Y A A

A D S G K T D - M D S L K

K A A G D - S K G M A S F A S I K N V D N D

S K V S F G G - - - - - V A P A A G G A T A A P A A A A A A A A P A A A A A K - K E E E E E

L E I D O - - - M S T K Y - A A Y A L S S K A S P S Q - - A D E A

K A V H D - D Q A T L A V M E S T G R D A T

A E G A A K M S A M P A A S S G A A A G V T A S A A G D A A P A A A A A K K D - E P E E E A

- -

- -

L

L I L

V V

I

L I

V

V

L

L

I

L I

L

L I L

V V

I

L I

V

V

L

L

I

L I

L

L L L

I I

I

L L

I

V

L

L

I

L L

L

L I L

V V

I

I L

V

V

L

L

V

L I

L

I L

I I

L

A A

I

V

L

L I L

I I

L

L T

V

I

L

L

L L

I

F I L

L I

L

I T

A

V

V

L

L

I L

L

L I L

L I

L

L I

V

I

L

L

V

L L

L

L I L

L

V T

V

V

A

L

I

V L

L

A L

V

I C

I

V

F

V

V

L I

S D D D M G F G L F D

S E D D M G F G L F D

S D D D M G M G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D L G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

H U M A N M R Y A S Y

A G G N S S P S A K D K K

D S V G E A D D D R N K

S E N G K - N E D

A Q G I G K A S V P A - G G A V A V S A A P G S A A P A A G S A P A A A - - E E K K D E K K E E S E E

R A T M R Y A S Y

A G G N S N P S A K D K K

D S V G E A D D E R N K

S E N G K - N E D

A Q G V G K A S V P A - G G A V A V S A A P G S A A P A A G S A P A A A - - E E K K D E K K E E S E E

E E

M

D R O M E M R Y A A Y

V G G K D S P A N S D E K

S S V G E V D A E R T K

K E A G K - S D D

K E G R E K S S M P V - G G G G A V A A A D A A P A - - - - - - - - - - K K E A K K E E K K E E S E S E

A R A T H M K V A A Y

V S G K A S P T S A D K T

G S V G E T E D S Q E L

K E K G K D L E L

A G R E K L S V P S G G G G G V A V A S A T S G G G G G G G A S A A - - - - E S K K E E K K E E K E E

Y E A S T - A M K Y A A Y

N A G - N T P D A T K K A

E S V G E I E D E K S S

S A E G K - S D E

T E G N E K

A A V P A - A G P A S A G G A A A A S G D A A A - - - - - - E E E K E E E A A E E

Y E A S T - B M K Y A A Y

V Q G G N A A P S A A D K A

E S V G E V D E A R N E

S S E G K G S E E

A E G Q K K A T V P T - G G A S S A A A G A A G A A A G G D A A - - - - - - - - E E E K E E E A K E E

C L A H E M K Y A A F

G A G N S S P S A E D K T

S S V G D A D E E R S S

K E E G K - D N E

S S G S E K A S V P S - G G A G A A S A G G A A A A G G A A E A A - - - - - - P E A E R A E E E K E E

T R Y C R

E

L E I D O

A

V

L L A L

I

I L

I

L

V I

L

I

V I

L

V

L L A L

I

I L

I

L

V I

L

I

V I

L

L

L L A L

I L

V

V

V

L

V

L I

V

V

L L A L

L

I L

V

L

V I

L

I

L I

L

V

L L A L

I

I L

A

I

L L

V

A

I A

A

L

L L L A

I

I L

I

V

V L

L

V

L I

L

L

L L L

I

V V

A

I

L L

L

L

I I

F

L

L L L L

I

V L

I

L

L L

L

I

L I

L

L

A L V L

V

V L

V

V

L F

F

F

V

L

L

A L V L

V

V L

V

V

V F

L

F

L V

L

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G G L F D

D D D M G F A L F E

S D D D M G F S L F E

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

S D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D D D M G F G L F D

D I C D I M K Y A A Y

S S G N A N A A S V - - T K

Q S V G E V D A A R E S C K E D G K - D Q A

A A G K S K G S V - A A A A A P A A A T S A A P A A A A A A P A - - - - - - - - - K K V V E E K K

M K Y A A Y

G S G G T - P S K S A E A

K A A G P V D P S R D A

A E A G K - D D T C T E G K S K V G G V T R P N A A T A S A P T A A A A A S S G A A A P A A A A - - - - - - - - - - E E E

M Q Y A A Y

A S G K T - P S K A A E A

K A A G A V D A S R D A

Q E E G K - S D A

A E G R A K V G S G S A A P A A A A S T A A A A A A V V A - - - - - - - - - - - - E A K K E E P E E E

- - - -

Zestawienia sekwencji

homologicznych

Zestawienia sekwencji

homologicznych

Zestawienie wielu sekwencji aminkwasowej wielu białek stanowi

rozszerzenie analizy w których stosowano takie programy jak
FASTA lub BLAST.

Zestawienie wielu sekwencji to dopasowanie więcej niż dwóch

sekwencji aminokwasowych. Czym więcej sekwencji jest użyte to

zestawienia, tym analiza jest bardziej precyzyjna i ujawnia
pozycje jednoznacznie konserwatywne.

Dzięki tej metodzie uzyskujemy dodatkową wiedzę na temat

białka które jest analizowane. Informacje jakie można uzyskać

to:
- pokrewieństwo ewolucyjne białek (ewolucja molekularna)
- określenie biologiczne ważnych fragmentów białka

odpowiedzialnych za właściwości biologiczne jak i

strukturalne.

Zestawienie wielu sekwencji aminkwasowej wielu białek stanowi

rozszerzenie analizy w których stosowano takie programy jak
FASTA lub BLAST.

Zestawienie wielu sekwencji to dopasowanie więcej niż dwóch

sekwencji aminokwasowych. Czym więcej sekwencji jest użyte to

zestawienia, tym analiza jest bardziej precyzyjna i ujawnia
pozycje jednoznacznie konserwatywne.

Dzięki tej metodzie uzyskujemy dodatkową wiedzę na temat

białka które jest analizowane. Informacje jakie można uzyskać

to:
- pokrewieństwo ewolucyjne białek (ewolucja molekularna)
- określenie biologiczne ważnych fragmentów białka

odpowiedzialnych za właściwości biologiczne jak i

strukturalne.

• Podstawą dla porównania białek z tej samej rodziny jest

fakt, że białka są powiązane ewolucyjnie, tzn. posiadają

wspólnego przodka. W procesie ewolucji, białka (geny)

akumulują mutacje, które z reguły mają charakter

przypadkowy i stanowią one podstawowy mechanizm

ewolucji (genów) białek. W rezultacie, zmiany w białkach

prowadzą do utworzenia się rodzin czyli grup białek o tych

samych aktywnościach biologicznych, występujących w

różnych organizmach. Białka te są często znacznie

zróżnicowane pod względem sekwencji aminokwasowej a

metoda zestawienia sekwencji homologicznych jest

jedyną możliwością zestawienia wszystkich białek w jedną

rodzinę i scharakteryzowanie ich pod względem

funkcjonalnym i strukturalnym.

• Zestawienia sekwencji homologicznych

stało

się obecnie jedna z podstawowych metod w analizie

sekwencji aminokwasowych w naukach biologicznych

.

• Podstawą dla porównania białek z tej samej rodziny jest

fakt, że białka są powiązane ewolucyjnie, tzn. posiadają

wspólnego przodka. W procesie ewolucji, białka (geny)

akumulują mutacje, które z reguły mają charakter

przypadkowy i stanowią one podstawowy mechanizm

ewolucji (genów) białek. W rezultacie, zmiany w białkach

prowadzą do utworzenia się rodzin czyli grup białek o tych

samych aktywnościach biologicznych, występujących w

różnych organizmach. Białka te są często znacznie

zróżnicowane pod względem sekwencji aminokwasowej a

metoda zestawienia sekwencji homologicznych jest

jedyną możliwością zestawienia wszystkich białek w jedną

rodzinę i scharakteryzowanie ich pod względem

funkcjonalnym i strukturalnym.

• Zestawienia sekwencji homologicznych

stało

się obecnie jedna z podstawowych metod w analizie

sekwencji aminokwasowych w naukach biologicznych

.

Jak zdefiniować białka

homologiczne?

Jak zdefiniować białka

homologiczne?

•Podstawowym kryterium w ocenie podobieństwa białek jest
analiza procentowa identycznych aminokwasów
znajdujących się w podobnej lokalizacji w analizowanym
polipeptydzie. Uważa się, jeśli podobieństwo wynosi
minimum 25% (na całej długości polipeptydu, np. 200
aminokwasów) to białka takie prawdopodobnie są
homologiczne.

•Podstawowymi narzędziami w takich analizach są
programy FASTA i BLAST służące do analizy tylko dwóch
białek jednocześnie.

•Do bardzo skomplikowanych analiz gdzie wysoka czułość i
specyficzność analizy jest wymagana służy PSI-BLAST.

•Podstawowym kryterium w ocenie podobieństwa białek jest
analiza procentowa identycznych aminokwasów
znajdujących się w podobnej lokalizacji w analizowanym
polipeptydzie. Uważa się, jeśli podobieństwo wynosi
minimum 25% (na całej długości polipeptydu, np. 200
aminokwasów) to białka takie prawdopodobnie są
homologiczne.

•Podstawowymi narzędziami w takich analizach są
programy FASTA i BLAST służące do analizy tylko dwóch
białek jednocześnie.

•Do bardzo skomplikowanych analiz gdzie wysoka czułość i
specyficzność analizy jest wymagana służy PSI-BLAST.

Narzędzia do zestawienia wielu sekwencji

homologicznych

Narzędzia do zestawienia wielu sekwencji

homologicznych

Metody hierarchiczne

-oparte są na znalezieniu tzw. drzewa przewodniego a następnie
dopasowanie sekwencji według tego drzewa.

Pierwszy etap to dopasowywanie sekwencji w parach,

każda z każdą. Tworzy się ranking podobnych par, i pary
podobne umieszcza się bliżej siebie niż sekwencje o mniejszym
podobieństwie. Zestawienie sekwencji dopasowanych powstaje
poprzez uszeregowanie najpierw najbardziej podobnych par,
następnie dostawienie kolejnych sekwencji o coraz mniejszym
stopniu podobieństwa.

Metody hierarchiczne

-oparte są na znalezieniu tzw. drzewa przewodniego a następnie
dopasowanie sekwencji według tego drzewa.

Pierwszy etap to dopasowywanie sekwencji w parach,

każda z każdą. Tworzy się ranking podobnych par, i pary
podobne umieszcza się bliżej siebie niż sekwencje o mniejszym
podobieństwie. Zestawienie sekwencji dopasowanych powstaje
poprzez uszeregowanie najpierw najbardziej podobnych par,
następnie dostawienie kolejnych sekwencji o coraz mniejszym
stopniu podobieństwa.

#1 #2

#5

#3 #4

#1
#2

#5

#3
#4

21

32

20

11

19

39

10

20

10

9

Oszacowanie jakości
dopasowania

Oszacowanie jakości
dopasowania

Wartość Z – (określa tzw.
test

istotności

dopasowania)

Hierarchiczne

zestawienie

sekwencji

#4
#2
#3
#1

#5

Zwiększające się podobieństwo

Clustal W jako uniwersalny program do

zestawień sekwencji aminokwasowych

oparty na metodzie hierarchicznej

Clustal W jako uniwersalny program do

zestawień sekwencji aminokwasowych

oparty na metodzie hierarchicznej

http://www.ebi.ac.uk/clustalw/

Clustal W

>RLA1_HUMAN

MASVSELACIYSALILHDDEVTVTEDKINALIKAAGVNVEPFWPGLFAKALANVNIG
SLI

CNVGAGGPAPAAGAAPAGGPAPSTAAAPAEEKKVEAKKEESEESDDDMGFGLFD

>RLA1_MAIZE

MASGELACRYAALILSDDGIAITAEKIATIVKAANIKVESYWPALFAKLLEKRNVEDLI
L

SVGSGGGAAPVAAAAPAGGAAAAAAPAVEEKKEEAKEESDDDMGFSLFD

>RLA1_MOUSE

MASVSELACIYSALILHDDEVTVTEDKINALIKAAGVSVEPFWPGLFAKALANVNIG
SLI

CNVGAGGPAPAAGAAPAGGAAPSTAAAPAEEKKVEAKKEESEESEDDMGFGLFD

>RLA1_HYDRO

MADSSTSELACVYSALILHDDAITAEKMNKIISAANVNVEPYWPGLFALEGKNIGD
LICN

VGSSGPAAGAPAAGAAGGAVEEKKEEKKAESEDESDDDMGLFD

>RLA1_RAT

MASVSELACIYSALILHDDEVTVTEDKINALIKAAGVNVEPFWPGLFAKALANVNIG
SLI

CNVGAGGPAPAAGAAPAGGPAPSAAAAPAEEKKVEAKKEESEESEDDMGFGLFD

>RLA1_DROME

MSTKAELACVYASLILVDDDVAVTGEKINTILKAANVEVEPYWPGLFAKALEGINVK
DLI

TNIGSGVGAAPAGGAAPAAAAAAPAAESKKEEKKKEEESDQSDDDMGFGLFD

Dane do analizy
występują w jednym
pliku w formacie
FASTA.

Clustal W

Clustal W

Clustal W

Zestawienie sekwencji aminokwasowych dla białek

rybosomalnych

Clustal W

Zestawienie sekwencji aminokwasowych dla białek

rybosomalnych

Clustal W

Drzewo filogenetyczne białek

rybosomalnych

Drzewo filogenetyczne białek

rybosomalnych

Wtórne dopasowanie sekwencji – AMAS

http://www.compbio.dundee.ac.uk/amas

Wtórne dopasowanie sekwencji – AMAS

http://www.compbio.dundee.ac.uk/amas

AMAS – służy do badania wzajemnych zależności między
sekwencjami oraz do identyfikacji reszt aminokwasowych o istotnym
znaczeniu funkcjonalnym.

AMAS – służy do badania wzajemnych zależności między
sekwencjami oraz do identyfikacji reszt aminokwasowych o istotnym
znaczeniu funkcjonalnym.

Zestawienie wyników
drzewa
filogenetycznego z
analizą AMAS.

Zestawienie wyników
drzewa
filogenetycznego z
analizą AMAS.

P

osition

S

pecific

I

terative - BLAST (PSI-

BLAST)

P

osition

S

pecific

I

terative - BLAST (

PSI

-

BLAST)

PSI-BLAST jest to program do poszukiwania białek homologicznych.
Odznacza się on wysoką czułością i specyficznością w działaniu. Program ten
wykorzystuje protokół PSSM (position-specific scoring matrix)
nazywanym także profilem aminokwasowym. W procesie analizy PSI-
BLAST tworzone jest automatycznie zestawienie wielu białek (MSA) i na
podstawie analizy dla każdego aminokwasu przyporządkowana jest wartość
liczbowa określająca częstotliwość występowania danego aminokwasu w
określonej pozycji polipeptydu. Aminokwasy bardzo konserwatywne otrzymują
wysoką wartość zaś aminokwasy nie konserwatywne otrzymują wartości
zbliżone często do zera. Utworzony w ten sposób profil aminokwasowy służy
do ponownego przeszukiwania bazy danych.

PSI-BLAST jest to program do poszukiwania białek homologicznych.
Odznacza się on wysoką czułością i specyficznością w działaniu. Program ten
wykorzystuje protokół PSSM (position-specific scoring matrix)
nazywanym także profilem aminokwasowym. W procesie analizy PSI-
BLAST tworzone jest automatycznie zestawienie wielu białek (MSA) i na
podstawie analizy dla każdego aminokwasu przyporządkowana jest wartość
liczbowa określająca częstotliwość występowania danego aminokwasu w
określonej pozycji polipeptydu. Aminokwasy bardzo konserwatywne otrzymują
wysoką wartość zaś aminokwasy nie konserwatywne otrzymują wartości
zbliżone często do zera. Utworzony w ten sposób profil aminokwasowy służy
do ponownego przeszukiwania bazy danych.

2-NITROPROPANE DIOXYGENASE (NITROALKANE

OXIDASE) (2-NPD) z Williopsis saturnus var.

mrakii

2-NITROPROPANE DIOXYGENASE (NITROALKANE

OXIDASE) (2-NPD) z Williopsis saturnus var.

mrakii

MRSQIQSFLK TFEVRYPIIQ APMAGASTLE LAATVTRLGG IGSIPMGSLS EKCDAIETQL

ENFDELVGDS GRIVNLNFFA HKEPRSGRAD VNEEWLKKYD KIYGKAGIEF DKKELKLLYP

SFRSIVDPQH PTVRLLKNLK PKIVSFHFGL PHEAVIESLQ ASDIKIFVTV TNLQEFQQAY

ESKLDGVVLQ GWEAGGHRGN FKANDVEDGQ LKTLDLVSTI VDYIDSASIS NPPFIIAAGG

IHDDESIKEL LQFNIAAVQL GTVWLPSSQA TISPEHLKMF QSPKSDTMMT AAISGRNLRT

ISTPFLRDLH QSSPLASIPD YPLPYDSFKS LANDAKQSGK GPQYSAFLAG SNYHKSWKDT

RSTEEIFSIL VQDL

PSI-BLAST

PSI-BLAST

2-
NPD

Sekwencje o wysokim stopniu
podobieństwa (prawdopodobnie
białka homologiczne).

Sekwencje o niskim stopniu
podobieństwa (mogą należeć do
białek homologicznych).

Sekwencje o niskim stopniu
podobieństwa (prawdopodobnie
białka nie homologiczne).

1

2

3

Lista sekwencji uzyskana w procesie

pierwszej analizy

Lista sekwencji uzyskana w procesie

pierwszej analizy

Selekcja sekwencji na podstawie wartości E

(E

xpectation value

) określającej stopień

podobieństwa

Selekcja sekwencji na podstawie wartości E

(E

xpectation value

) określającej stopień

podobieństwa

Graficzny obraz sekwencji otrzymany po

drugiej rundzie analiz za pomocą PSI-BLAST

Graficzny obraz sekwencji otrzymany po

drugiej rundzie analiz za pomocą PSI-BLAST

Sekwencje o wysokim stopniu
podobieństwa (prawdopodobnie
białka homologiczne).

Graficzny obraz sekwencji otrzymany po

trzeciej rundzie analiz za pomocą PSI-BLAST

Graficzny obraz sekwencji otrzymany po

trzeciej rundzie analiz za pomocą PSI-BLAST

Sekwencje o wysokim stopniu
podobieństwa (prawdopodobnie
białka homologiczne).

Globalne dopasowanie dwóch sekwencji

aminokwasowych

Globalne dopasowanie dwóch sekwencji

aminokwasowych

HYGQCGGI...GYSGPTVCASGTTCQVLNPYY
HWGQCGGI...GYSGCKTCTSGTTCQYSNDYY
QWGQCGGI...GYTGSTTCASPYTCHVLNPYY
VWGQCGGI...GWSGPTNCAPGSACSTLNPYY
VWGQCGGQ...NWSGPTCCASGSTCVYSNDYY
LYGQCGGA...GWTGPTTCQAPGTCKVQNQWY
IWGQCGGN...GWTGATTCASGLKCEKINDWY
VWGQCGGN...GWTGPTTCASGSTCVKQNDFY
DWAQCGGN...GWTGPTTCVSPYTCTKQNDWY
QWGQCGGQ...NYSGPTTCKSPFTCKKINDFY
RWQQCGGI...GFTGPTQCEEPYICTKLNDWY
HWAQCGGI...GFSGPTTCPEPYTCAKDHDIY
LYEQCGGI...GFDGVTCCSEGLMCMKMGPYY
VWAQCGGQ...NWSGTPCCTSGNKCVKLNDFY
PYGQCGGM...NYSGKTMCSPGFKCVELNEFF
AYYQCGGSKSAYPNGNLACATGSKCVKQNEYY
RYAQCGGM...GYMGSTMCVGGYKCMAISEGS
EYAACGGE...MFMGAKCCKFGLVCYETSGKW

Aminokwasy konserwatywne ...QCGG.......G...C.....C.......

HYGQCGGI...GYSGPTVCASGTTCQVLNPYY
HWGQCGGI...GYSGCKTCTSGTTCQYSNDYY
QWGQCGGI...GYTGSTTCASPYTCHVLNPYY
VWGQCGGI...GWSGPTNCAPGSACSTLNPYY
VWGQCGGQ...NWSGPTCCASGSTCVYSNDYY
LYGQCGGA...GWTGPTTCQAPGTCKVQNQWY
IWGQCGGN...GWTGATTCASGLKCEKINDWY
VWGQCGGN...GWTGPTTCASGSTCVKQNDFY
DWAQCGGN...GWTGPTTCVSPYTCTKQNDWY
QWGQCGGQ...NYSGPTTCKSPFTCKKINDFY
RWQQCGGI...GFTGPTQCEEPYICTKLNDWY
HWAQCGGI...GFSGPTTCPEPYTCAKDHDIY
LYEQCGGI...GFDGVTCCSEGLMCMKMGPYY
VWAQCGGQ...NWSGTPCCTSGNKCVKLNDFY
PYGQCGGM...NYSGKTMCSPGFKCVELNEFF
AYYQCGGSKSAYPNGNLACATGSKCVKQNEYY
RYAQCGGM...GYMGSTMCVGGYKCMAISEGS
EYAACGGE...MFMGAKCCKFGLVCYETSGKW

Aminokwasy konserwatywne ...QCGG.......G...C.....C.......

Przykład analizy sekwencji aminokwasowej

białka cellobiohydrolazy (fragment

wiążący celuloze)

Przykład analizy sekwencji aminokwasowej

białka cellobiohydrolazy (fragment

wiążący celuloze)

Profil aminokwasowy dla

cellobiohydrolazy

(fragment wiążący celuloze)

Profil aminokwasowy dla

cellobiohydrolazy

(fragment wiążący celuloze)

Graficzny obraz profilu

aminokwasowego dla

cellobiohydrolazy

Graficzny obraz profilu

aminokwasowego dla

cellobiohydrolazy

Struktura 3D dla cellobiohydrolazy
(fragment odpowiedzialny za
wiązanie się do celulozy)

Struktura 3D dla cellobiohydrolazy
(fragment odpowiedzialny za
wiązanie się do celulozy)