БИОХИМИЯ, 1992, том 57, вып. 12, с. 1862–1873
Неравномерность распределения аминокислотных замен вдоль аминокислотных последовательностей гомологичных белков
Поступила в редакцию 28.01.1992
Аннотация
Набор выравненных по длине последовательностей гомологичных белков разбивают на две группы из m и n наиболее близких последовательностей. Для каждой позиции вычисляют значение позиционной изменчивости, равное числу несовпадений при всех возможных межгрупповых попарных сравнениях, деленному на m*n. Значения точечной изменчивости, усредненные для десяти последовательных позиций, откладывают против номера сегмента и получают межгрупповой профиль локальной изменчивости. Площадь S фигуры между кривой профиля и прямой на уровне среднего значения локальной изменчивости сравнивают со средней площадью шума Sp для 1000 семейств искусственных гомологичных белков, получаемых перестановкой столбцов аминокислотных остатков исходного семейства. Если S превышает Sp более, чем на два стандартных отклонения σ р, то профиль изменчивости содержит пики и впадины, отвечающие значимым консервативным и вариабельным участкам последовательностей. Для идентификации таких участков двумя горизонтальными линиями отсекают «излишек» площади δS=S – (Sp+2σp), причем каждая из них отсекает величину δS/2. Разницу (S—Sp), выраженную в единицах стандартного отклонения, предложили в качестве величины общей неравномерности замен вдоль гомологичных белковых последовательностей OI = (S – Sp)/σp. Предложенным методом идентифицировали достоверные вариабельные и консервативные участки в шести семействах гомологичных белков: фосфолипазах А2, цитохромах b, α-субъединицах Na, К-АТРаз, L- и М-субъединицах фотореакционного центра фотобактерий и родопсинах. Показали, что для модельных семейств гомологичных белков, полученных k-кратным повторением природных белков, значение общей неравномерности растет пропорционально √k. Для сравнения степени неравномерности замен в аминокислотных последовательностях гомологичных белков различной длины L следует значения общей неравномерности замен каждого семейства нормировать к длине среднего белкового домена из 250 остатков.