Практикум 8
1. Выбор и скачивание протеомов
Для выполнения практикума по протеомам я выбрал род Streptococcus, так как он большой и в нем присутствуют как патогенные, так и условно патогенные организмы.
Первым я взял протеом бактерии Streptococcus oralis SK255. Эта бактерия является частью нормальной флоры ротоглотки, носа, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. В классическом понимании он обладает низкой патогенностью и вирулентностью, очень редко может вызывать менингит у пациентов, перенесших стоматологические процедуры и не соблюдающих гигиену полости рта. Протеом UP000003695
В качестве второй бактерии я выбрал Streptococcus pneumoniae (strain ATCC BAA-255 / R6). Бактерия является возбудителем широкого спектра заболеваний: бактериальная пневмония, средний отит, менингит и септицемия. Представляет собой серьезную глобальную проблему здравоохранения. Протеом UP000000586
Таблица 1. Протеомы бактерий
| Характеристики |
Протеом Streptococcus oralis |
Протеом Streptococcus pneumoniae |
| ID |
UP000003695 |
UP000000586 |
| Количество белков |
2,004 |
2,031 |
| Status |
Other proteome |
Reference proteome |
| Completeness(CPD) |
Standard |
Standard |
| BUSCO |
C:95.5% (S:95.5% D:0%) F:3.2% M:1.2% |
C:100% (S:100% D:0%) F:0% M:0% |
Команды для скачивания протеомов:
1 протеом: wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=proteome:UP000003695' -O ~/term2/pr8/UP000003695.swiss.gz
2 протеом: wget 'https://rest.uniprot.org/uniprotkb/stream?compressed=true&format=txt&query=proteome:UP000000586' -O ~/term2/pr8/UP000000586.swiss.gz
2. Сравнение протеомов по представленности определенных групп белков
1) Поиск трансмембранных белков
Таблица 2. Трансмембранные белки
| Протеом |
Запрос |
Количество белков |
Доля(%) |
| UP000003695 |
(proteome: UP000003695) AND (keyword:KW-0812) |
473 |
23.6 |
| UP000000586 |
(proteome:UP000000586) AND (keyword:KW-0812) |
446 |
22 |
2) Поиск ферментов
Таблица 3. Ферменты
| Протеом |
Запрос |
Количество белков |
Доля(%) |
| UP000003695 |
(proteome:UP000003695) AND (ec:*) |
518 |
26 |
| UP000000586 |
(proteome:UP000000586) AND (ec:*) |
607 |
30 |
3) Поиск рибонуклеаз
Согласно статье Pivotal Roles for Ribonucleases in Streptococcus pneumoniae Pathogenesis
Dhriti Sinha, Jacob P Frick, Kristen Clemons, Malcolm E Winkler, Nicholas R De Lay, ключевую роль в патогенезе Streptococcus играют РНК-рибонуклеазы (оба мутанта с делецией в соответсвующем гене показали сильное ослабление вирулентности на мышиных моделях инвазивной пневмонии) поэтому я решил сравнить их число в патогенной бактерии с таковым у условно патогенной
Таблица 4. Рибонуклеазы
| Протеом |
Запрос |
Количество белков |
Доля(%) |
| UP000003695 |
(proteome:UP000003695) AND (ec: 3.1) |
29 |
1.4 |
| UP000000586 |
(proteome:UP000000586) AND (ec: 3.1) |
42 |
2 |
Kак видно из таблицы у патогенного организма число рибонуклеаз больше чем у условно патогенного, что может говорить о важности этого типа фермента в процессе вызывания и развития заболевания.
3. Сравнение протеомов по числу протеаз
В 3 задании я решил углубиться в тему ферментов и механизма заражения человека. В статье Pathogenicity and virulence of Streptococcus pneumoniae: Cutting to the chase on proteases Mary E Marquart описывается роль петидаз(протеаз) - ферментов разрушающих белки. Цитата из статьи: “В контексте патогенеза было задокументировано, что бактериальные протеазы обладают ключевыми функциями, такими как разрушение иммунных компонентов хозяина у млекопитающих, что делает их неактивными, или деградация белков мембран клеток хозяина и повреждение тканей.”
запрос для 1 бактерии: (proteome:UP000003695) AND (ec:3.4)
Результат для 1 бактерии: 28
запрос для 2 бактерии: (proteome:UP000000586) AND (ec:3.4)
Результат для 1 бактерии: 33
Бактерия Streptococcus pneumoniae имеет большее число протеаз, а значит и больше возможностей для обезвреживания имунной системы. Например, в состав ее протеома входит протеаза иммуноглобулина A1, которая расщепляет иммуноглобулин A1 у человека.