Ćwiczenia z baz danych

ĆWICZENIA Z BAZY PDB
Nie wymagamy od Państwa znajomości nazw łacińskich/angielskich wszystkich organizmów. W
związku z tym w czasie kartkówki dopuszczalne jest korzystanie z wyszukiwarki Google i Wikipedii
w celu 'zidentyfikowania' stworzenia o podanej w obcym języku nazwie. Pamiętamy też, że w opisie
struktur krystalograficznych najlepsza rozdzielczość (rozmiar najmniejszego rozróżnialnego
szczegółu) oznacza najmniejszą jej wartość, tzn. rozdzielczość 1.2 Å jest znaczie lepsza od 2 Å.
1. Korzystając z bazy PDB znajdź struktury neuroglobiny.
a) Z jakich kręgowców pochodzą dostępne struktury? Jakimi metodami
eksperymentalnymi je uzyskano?
b) Wybierz strukturę o najlepszej rozdzielczości i podaj jej czteroliterowy kod PDB. Czy
zawiera ona informację o położeniu wszystkich atomów tego białka? Jaka jest wartość
rozdzielczości wyrażona w nanometrach?
c) W jakim organizmie dokonano ekspresji tego białka, a z jakiego ono (kodujący je gen)
pochodzi?
d) Ile i jakiej długości łańcuchów polipeptydowych znajduje się w strukturze? Porównaj je
z długością łańcucha alfa hemoglobiny.
e) W jaki sposób jest związane żelazo w tym białku?
f) Jak nazywa się gen kodujący to białko?
g) Kiedy złożono strukturę w bazie, a kiedy została ona opublikowana?
2. Korzystając z bazy PDB znajdź struktury cyklooksygenazy 2 (ang. cyclooxygenase) o jak
najlepszej rozdzielczości.
a) Z jakiego organizmu pochodzi białko? Do jakiej podstawowej grupy enzymów należy to
białko (podaj nazwę i numer EC).
b) Jaka jest stała inhibicji (Ki) pochodnej Naproxenu znajdującego się w strukturze? Podaj
pełną nazwę chemiczną związku zgodnie z regułami UIPAC
c) Ile i jakiej długości łańcuchów polipeptydowych znajduje się w strukturze? Czy jest to
całe białko, czy tylko jego fragment? Jeśli fragment, to jaki?
d) Czy struktura zawiera atomy niebiałkowe? Jeśli tak, to jakie?
e) W jakim czasopiśmie opublikowano związaną z tą strukturą pracę? Podaj nazwisko
i inicjały pierwszego autora oraz odnośnik literaturowy (tj. nazwę czasopisma, numer,
strony na których znajduje się artykuł oraz rok wydania).
ĆWICZENIA Z BAZY UNIPROT
1. Korzystając z bazy UniProt porównaj sekwencje syntazy prostaglandyn 2 ( inaczej
cyklooksygenazy 2) pochodzącej z : owcy (Ovis aries) , myszy (Mus musculus), krowy
(Bos taurus) i człowieka. Wybierz tylko struktury zweryfikowane (reviewed). W pytaniach
szczegółowych odnoś się do białka ludzkiego.
a) Ile jest zweryfikowanych struktur?
b) Ile w strukturze jest mostków dwusiarczkowych? Podaj ich pozycje. Czy są one
zachowane w innych białkach?
c) W jakim procesie bierze udział enzym? Jaką reakcję katalizuje?
d) W jakim miejscu wewnątrz komórki znajduje się to białko?
e) Jakim modyfikacjom potranslacyjnym podlegają reszty cysteiny w tym białku? Jaka jest
ich rola?
f) Które reszty aminokwasowe tworzą centrum aktywne? Jaką pełnią rolę? Korzystając z
sekwencji FASTA podaj nazwy tych aminokwasów. Możesz się wspomóc tabelą
https://pl.wikibooks.org/wiki/Aneks/Nazwy_aminokwasów .
2. Korzystając z bazy UniProt porównaj sekwencje ludzkich globin: mioglobiny, neuroglobiny
oraz podjednostek alfa i beta hemoglobiny.
a) Spójrz na “drzewko filogenetyczne”: które z białek jest filogenetycznie “najstarsze”?
b) Korzystając z wiedzy o budowie hemoglobiny i mioglobiny wskaż te koserwatywne
(zachowane w każdej z sekwencji) reszty, które są niezbędne dla funkcjonowania tych
białek. Jaką rolę pełnią?
c) Jaka jest funkcja neuroglobiny? W jakiej tkance występuje?
d) Jaka jest nazwa genu kodującego neuroglobinę? W którym chromosomie się on
znajduje?
e) Jakim modyfikacjom potranslacyjnym podlega neuroglobina? Jaka jest ich rola? Podaj
odnośnik do odpowiedniej publikacji (czasopismo, numer, strona, rok), jeśli jest podana.
ĆWICZENIA Z BAZY KEGG
Niektóre pytania mogą wymagać przeglądania stron, których linki znajdują się w znalezionym
rekordzie. Strona taka może mieć np. formę mapy, na której nasz związek jest zaznaczony czerwoną
kropką. Inne mogą zawierać kilka tabelek, np. ORTHOLOGY (informacje związane z funkcją białka
i jego ortologami) i ENZYME (informacje związane z konkretnym enzymem). Należy też zwrócić
uwagę na fakt, że szukany związek w bazie COMPOUND może być skoligowany z analogicznymi
wpisami w bazach DRUG (leki zawierające tą substancję) oraz BRITE (substancje biologicznie
czynne i funkcje biologiczne).
Ten sam wpis może pojawiać się w innych „podbazach” bazy KEGG, z których każda segreguje
informacje z innej perspektywy (związki chemiczne/leki/funkcje biologiczne). Należy uważnie
patrzeć na to, gdzie i co się w danym momencie przegląda.
1. Inhibitorem ludzkiego receptora mineralokortykoidowego jest progesteron. Wyszukaj w
bazie KEGG (kategoria: związek chemiczny) następujące informacje.
a) Masę cząsteczkową progesteronu.
b) Szlaki metaboliczne, w których uczestniczy (jako substrat bądź produkt).
c) Jakiego enzymu z klasy izomeraz jest on produktem?
2. Popularnym lekiem nasennym jest diazepam. Korzystając z KEGG odpowiedz na poniższe
pytania.
a) Z jakim białkiem wiąże się ten lek?
b) Podaj identyfikator liganda pod jakim występuje w PDB oraz kod struktury, w której jest
zawarty.
c) Ile w bazie jest wymienionych związków wiążących się w tym samym miejscu w tym
samym białku? Podaj po kilka przykładów związków o tym samym oraz przeciwnym
działaniu co diazepam.