??? ?????

1
??????

• ???????????
• ?????? ?????????? ????????? ?? ??????
• ?????????????

2
??? ????? ??????

• ??? ???????????
• ?? ???????
• ?? ?????????
• ?? ??????????????????

3
?????????????? ????? (????????/????????????)

• ??????????? ????? ????????????? ????, ???????
• ?????????? ? ???????????? ??? ?????????? ????? ??
  ??????????? ?????? ?????
• ????? ????????? ?????????? ? ??????????, ????????
  ?????????

4
Derbyshire et al., PNAS, 94, 11466-11471(1997)Gen
etic definition of a protein-splicing domain
Functional mini-inteins support structure
predictions and a model for intein evolution
??????????? A ?? Mycobacterium tuberculosis
(790 ?.?.) ???????? ?????? (440 ?.?.) ?????????
???????, ?????????? ???????????? ?????????
?????????? ?? ????????????? ???? (???????
????????? ??????????) ?????? ???????? ?????
?????????????? ???????????
5
?? ???????? ??????????????????? ? ??????? ?????
?????????? ?????????, ? ?.?. ???????? ?
?????????????? ??? ?????????? (1VDE), ????
????????? ???????? ? ???, ??? ?? ??? ??????
?????????? ???????? ?????? ??????. ??? ???? ??
???????? ????????? ???????? ?????, ???????
????????? ?? N-????????? ? C-????????? ????????
????????????? ????
6
??? ???????? ???????? ?????? ??????? 21 ?????????
????? ???????, ? ??????? ??????? ??????
?????????? ??????? ?????????????
????. ?????????? ???? ???????? ? ??? ???????
????? (????????????????, TS) ? ?????????????????
? E.coli ?????????? ??????????? ?? ???????
????????? ????? TS (??? ??????? ???????)
7
????????? ???????? ????????? ?????????? ? ???
???????, ????? ????????? ??????? ?? ??????????
?????? 96 ? ????????? 35 ?.?. ????? ???????
?????????????? ????? ??????????? ?????????
?????????? ??????? ?? ???????? 1-96 ? 406-440
(????? 131 ?? ?????? 440)
8
????????? ????????????? ????? PI-SceI ??????
???????????? ?? ??????? (PDB ??? 1VDE)
???????????? 186-405
?????? 1-181, 416-454
9
??????? ???????? ??????? ?? ????? ?? ?
?????????.????? ????????????
10
?????????????????? ??????? ?????????????.??
???? ??????????????? ???????? ??????????? ????
?????? ?? ?????? ??????, ????????? ? PFam
???????? ????????? ????? PI-SceI
???????? ????????? ??????????????? ????? VMA1
???????? ????????? ??????????????? ?????
TFP1(??????????? ?? ????????)
11
???????????? ????? (??????????????
??????????????????)

• ??????? ??????????? ??????? ????????????? ????,
  ???????
• ?????????????? ??????????? ????????? ??????
  ????????
• ??????? ? ????????????? ??????? (domain shuffling)

12
?????, ?????????? ??? ???????????? ??????
?????????? ? OAR ????? (N-???????? ??????? ??
????????)
13
??????????? ??????? ?????????????? ? ????????.

• ?? ???? ????? ?????? ?? 65(!) ????????? ????????
  ???????????? ???????????, ?????????????? ? ?????
  Pfam

??????????
?????? ????? ? ??????????
Lim ?????? ? ??????????
??????????, ???????????? ?????????? ???????
POU ????? ? ??????????
??? ???????????
PBX-????? ? ??????????
14
OAR- ?????, ?????????????????? ? ?????????
????????????? ???????????????? ????????

• ???????????????? ???????????
• ? ????????????? ??????? ???? ?? ???????
• ???????? ??????????? ?????? - ??? ??????????
  ??
  ?????? ??????? ????????
• ??????? ?? ???????????

15
?????? ????????????????, ??????? ??????
??????????????? ??? ????? ???????????
????????????
16
??????????? ?????(?????????????? 3D ?????????)

• ???????????? ? ???????????? ????? ?????,
  ??? ??????????? ???????, ???????
• ???????????? ???? ????????? ? ??????? ???????
  ?????
• ??????????? ??????????? ????

17
(No Transcript)
18
??????????? ???????????????? ?????? ?????????
?? ???????????? P22 (PDB ??? 1QAR)???
???-?????? ?????? ??????? ?????? ????????
?????????, ? ?? ???? ? ??????????????? ?????
???-??????????? ?????
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22

• ????????????
• ??????????
• ????????

23
? ??????????? ?????? ?????????? ??? ??????
fingers, palm, thumb
24
?????? ??????????? ????? ???? ??????? ??????????!

• ?? ?? ??????

25
?????? ????? ?? ????????????????? ??????? PAX5
???????? (PDB 1K78)
19-81A
82-90A
91-142A
???????????? ????? (PAX ? Pfam) ???????? ???
??????????? ?????? (126 ?.?.)
26
????????????? ???? ????? ??????????? ???????
????? ????? ????????? (- ?????????? ?????
????????, - ????????? ?????????????
??????????????, - ?????????? ??????? ??????????
???????? ????? ???? ???????? ????????
????????? ????????? ?? ? ????!)
27
N-???????? ??????????? ????? ??????? ??????
?????? ??????????? ? C-????????
????? N-????????
??????? C-????????
?????????? ?? ???? ????????, ????? ??14 C?
?????? Rmsd 0.5 Å
28
??????????? ?????? ??????? ?????? ?????????
??????????? ?? ???
29
????? ?????????? ???????? ???????????????????
???? ??????????? ??????? ????????????? ??????
PAX/Prd ?? ????? PAX5 ????????
???????????? ???????? ??????????????????? ??
???????????
30
??? ???? ?????????????????? PAX/prd ???????
????????????? ?? ???? ?????
31
??????????? ??????

• ?????? ??????????????

32
?? ??? ???????? ??????

• ????? ????? ??????????? ??????????? ???? (??????
  ???????? DETECTIVE Swindells, 1995)
• ????? ??? ????? ?????, ?????? ??????? ?????
  ????????? ?????????????? ????????, ? ?????
  ???????? ???? ????????? (?????? ????????
  DOMAK, SiddiquiBarton, 1995)

33
SiddiquiBarton, 1995 DOMAK
?????? ????, ?? ?????? ? ?????!

• ??????????? ????? ??????? ?? ?????? ??? ????
  ??????????? ???????? ????????????? ????
• ????? ????????? ???????? ?????? ?????? ?????? ???
  ????? ??????????? ?????????

34
????????????

• ??? ??????? ???????????? ???? ?????????? ?????
  ???? ?????? 5Å
• ???? ????? ?????? ?? ??? ?????, A ? B, ??
  ???????????? ?????? ?????????????

SplitValue(intA/extAB)(intB/extAB)
intA ????? ??? ?????????????? ???????? ??
A intB ????? ??? ?????????????? ???????? ??
B extAB ????? ??? ?????????????? ????????,
???? ?? A, ? ?????? ?? B
35
??????. ????????? 1CD4. ????? A N-?????
????????????? ???? ?? ??????? i ????? B ??
(i1) ?? C-?????
?????? ??????????? ??????? ????????????? ??
?????? ?????????? ???????
36
??????? ?? ??????? 97 (??? ?? ???????)
37
? ????????? DOMAK ??????????? ?????????
?????????? ?? ????? A ? B
38
????????

• ? ?????? ???? ??????????? ?????? 1 ? 2.
  ?????????? ?????????? ? ?????? ????????
• ? ?????????? ???? ??????? ??????????? ?? ??
  ?????????. ? ??????, ????? ????? ??????? ?? ????
  ?????????, ??????????? ????? ????? 3.
• ???????? ??????????????? ? ??????????? ??
  ????????? ????????
• MDS ??????????? ?????? ?????? (? ?????
  ????????)
• MSS - ??????????? ?????? ????????
• ????????? ????????? ????????????? ??? ?????????,
  ????? ??????? ????? MDS ? MSS
• ????????? ?????? ??????????? ?? ????????????
  ???????????? ????????? ? ????

39
Swindells, 1995DETECTIVE
????? ?????, ??????????? ??????!
??????????? ?????? ????? ????? ???? ???????????
????.
40
(1) ?????????? ????????? ??????????
????????????????? ????????????????? ????????

• ?????????? ???????, ???????
• ????? ????????????? (lt7)
• ??????????? ???????? ??? ?????
• ????? 75 ????????? ?? ?????? ? ??????? ???????
  ???????????????? ??? ???????????
• ????????? ????????? ????????? ???????
  ?????? ?? ????? vdW ???????? 1 ????????
• ??????????? ????????? ????????? ???????
  ?????????

41
??? ??????? ?? ?????????? ?????????
?????????????????? ?????????? ???? ?????
??????????? ?????????? ????????? ???????????
????? ????????????? ?????????? ?????????
42
???????? ????

• ??????? ?????????? ???????
• ????? ????????? ???????, ???? ???????????????
  ??????? ?????????? ???????????????
• ??????? ?????????? ?????, ?????????? 5 ??? ?????
  ????????, ?????????? ???????????? ??????

43
???? ??????????? ????????? (??????)
44
??????????? ???? ??? ?? ??????! ??? ?????????
??????? ??????????? ???????????? ?????????
??????-???????
45

• ???????? ??????????????? ?? ??????? (??. ???.)
• ??????? 3 ???????? 1?, 2? ? 3?
• ???????, ?????????? ?????? ??????????
• ???????? ?????? ??? ?? 5? ???????? ??????????
• ??????? ?????????????????? ????????
• ?????????? ?????????????????? ???????
  ?????????????? ?? ????????? ? ??????????
  ??????????? ????
• - (8) ????? ?????????, ??????? ? ?????????????
  ???????

46
??????????? ????????????? ???????

• SCOP (Murzin, Benner, Hubbard, Chotia, 1995)
• CATH (Orengo et al., 1993, 1997)
• FSSP (HolmSander, 1993)
• ??????

47
Structural Classification of Proteins, SCOP

• ?????????? ????????? ???????
• ?????????? ?????????????

48

• ?????
• ??????? (fold) ??????? ?????????
• ?????????????? ??????????? ????????? (?)
• ????????? ???????? ??????????????????? ?/???
  ??????? ???????????????? ???????????? ?????
• ????? ?.?. ???????????? ???????? ??????
• ??? ?????????? ?????

49
(No Transcript)
50
????????

• ?????-?????????? ?????? (202 ?????)
• ????-??????????? ?????? (141)
• ?????/???? ??????????? ?????? (a/b)
  (130) (????-?????-???? ??????????? ???????)
• ????????? ?????? (ab) (260)
  (??????????? ????? ?????????? ? ????-???????????
  ???????)

51
?????????????

• ????????????? ????? (40) (??????? ??????)
• ?????????? (42) (????? ?????? ????????
  ???????)
• ????????? (72)

??????????????? ??????? (6) ??????
?????????? (22) ???????,
????????? (111) ????????????? ?????
(41)
52
??????? ????? a/b ? ab

• a/b - ??????? ? ???? ??????
• ???????? ???????
• ????? ??????? ????????? ??????? ??? ???????? ??
  ???. ????

1TPH Triosephosphate isomerase from Chicken
(Gallus gallus) 1TPH
53
??????? ????? ab ? a/b
ab - ??????? ? ???? ????? ??? ????? ?????????
- ????? ??????? ???????? ???? ????????? ???? -
?????? ?-?-? ??? ?? ?????????? ?????? ???????????
?????
2ACT. ACTINIDIN (SULFHYDRYL PROTEINASE)
54
????? ??????? (????). ??????? ??????????
????????????? ????? ??????????, ?? ???-?? ????? ?
???????????? ????????? ????????? ?????????
?????????????? ??????? ????? ?????????
55
????? ????????? ? ???? ??????? ???????????????

• ??????? ????????????? ????????? ?????????
  ????????? ??? ???????
• ?????????????? ???????? ????????? ?????????
  ????????? ???????????? ? ???????????? ????? ?????
• ???-?? ??? ????? ??????? ??? ?????????? ????????
  ???????????? ????????? ????????? ????????? ?? ??
  ???????? (?????, ??? ?? ?????? ???) ??????????
  ??????????? ????????????

56
????????? ????????? ???????? (1CF9, C-????????
?????) ? ???????????? (1AG9)
57
????????? ????????? C-????????? ?????? ????????
1CFG
????????? ????????? ???????????? 1AG9
58
S4 H2 S5 - S1 S2 S3 H2 S2 H1 S1 - H1
S4 H2 S5 h1 - - S3 H2 S2 H1
S1 S1 H1 h1
59
SCOP 1.67 release 24037 PDB Entries (15 May
2004). 65122 Domains.
60
Class Architecture Topology Homologous
superfamily, CATH

• ????? ??????? ?? ?????? ????????????? ???
• ????????????? ??????????? ???? ??????????
• DETECTIVE (Swindells, 1995),
• PUU (Holm Sander, 1994)
• DOMAK (Siddiqui and Barton, 1995).
• ??? ???????????? ??????????? ??????????
  ??????? ? ??????? ?? ?????????

61
????????? ????????????? ?????????????? (????????
SSAP, Taylor Orengo 1989).??? ???????
????????? ??????? ????????? ???????
62
CATH ?????? ?????????????

• ????? ???????? all-alpha, all-beta, alha-beta
• ??????????? ??????? ????????????????
  ???????????? ????????? ????????? ????????? ???
  ????? ?? ??????????????????
• ????????? (???????) ??????? ????????
  ???????????? ????? ???? ? ? ????????????
  ????????? ????????? ?????????
• ?????????????? ???????????????? ??? ??????????
  ???????????? ??????
• ????????? ??????? ?????????????????? (gt35
  identity ? ??????????? ??????? ????????? gt60
  ?????)

63
(No Transcript)
64
? ?????? ??????????? ????????????? ????
???????
CATH ??? (?!!!) ?????? (?!!!) (??????? ?
???????) ? ????????? ??????? ?????????????? ? ??
?????????? ???????? Clostridium Perfringens (PDB
??? 1PFO)
??? ??? ????? ?????????? ?!
(? ???? SCOP ??? ???? ?????)
65
SCOP ???? ?????????? ??? ??????????????? ???
???? ??????????? ????? ?????? all alpha (???)
(????? - ???????????????? ?????? ?? Listeria
monocytogenes, ???????????? ???????? ????
?????????????)
???????????? ?????? (?)
? ????????? ?????? ???????? ?? ??? ??????
66
http//www.bio.cmu.edu/courses/03231/ProtStruc/Pro
tStruc.htm
67
DALI, Distance matrix ALIgnment
68
??????????? ??????
69
????????? ? ?????????????? ????????? ??????