BioScience Blog – Научный Биологический блог

Наумов Д.Г.

Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, Москва (Россия).

E-mail: daniil_naumoff@yahoo.com

Недавно появились экспериментальные данные о пространственной структуре эндо-альфа-N-ацетилгалактозаминидазы [К.Ф.3.2.1.97] из Streptococcuspneumoniae(PDB, 3ECQ). Её каталитический домен имеет структуру искажённого TIM-бочонка и относится к семейству GH101 гликозил-гидролаз, объединяющему согласно базе данных CAZy (http://www.cazy.org/) 41 белок эубактерий.

Проведённый нами скрининг базы данных GenPept аминокислотных последовательностей позволил обнаружить домены семейства GH101 в 98 белках, принадлежащих 21 роду бактерий: Abiotrophia, Actinomyces, Anaerococcus, Arthrobacter, Bacillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Blautia, Catonella, Clostridium, Collinsella, Dyadobacter, Enterococcus, Janibacter, Opitutaceae, Propionibacterium, Renibacterium, Ruminococcus, Stackebrandtia, Streptococcusи Streptomyces. Было проведено попарное и множественное сравнение аминокислотных последовательностей GH101 – доменов. Три аминокислотных остатка, являющихся ключевыми компонентами активного центра эндо-альфа-N-ацетилгалактозаминидазы, инвариантны во всех исследованных последовательностях. На основе анализа результатов, полученных с помощью недавно разработанной нами программы PSI Protein Classifier и филогенетического анализа, выделено шесть подсемейств в семействе GH101.

Итеративный скрининг базы данных GenPept с помощью программы PSI-BLAST показал, что эволюционно наиболее близкими к доменам семейства GH101 является группа доменов биохимически неохарактеризованных белков, объединяющая представителей двух новых семейств гипотетических гликозил-гидролаз. Консервативность каталитически важных аминокислотных остатков позволяет судить о вероятном наличии у этих белков энзиматической активности. Более отдалённые эволюционные связи удалось проследить с каталитическими доменами гликозил-гидролаз, относящимися к семействам GH13, GH20, GH27, GH29, GH31, GH36, GH66 и GH97, а также с семействами COG1306 и COG1649.