ExMalaria-answers
From teachingmaterials
Svar til opsamlende computerøvelse (NB: svar fundet i databaserne 4/3/2012):
Contents |
1 - Hvad er malaria?
1a) På NCBIs hjemmeside finder man under Plasmodium falciparum - lineage:
- Genus: Plasmodium
- Phylum: Apicomplexa
- (Super)Kingdom: Eukaryota
1b) På NCBIs taxonomi hjemmeside er der en funktion der hedder ”Taxonomy common tree” som kan bruges. Alternativt kan man åbne de to organismer man skal sammenligne, og se på deres lineage hvor meget de har til fælles.
- Homo sapiens: Eukaryota
- Babesia microti: Aconoidasida
1c) På WHOs hjemmeside finder man:
- P. malariae, P. ovale, P. falciparum and P. vivax.
Ved at slå disse fire arter op i NCBI Taxonomy og kigge på den ekstra information der præsenteres, ses det at P. falciparum og P. vivax er blevet hel-genom sekventerede. (Led efter Genome Sequences i Entrez records tabellen til højre).
1d) På WHOs hjemmeside finder man:
- Enkeltcellet
2 - Bestemmelse af membranproteiner (potentielle vaccinemål)
2a)
14 kromosomer, 5645 ikke-hypotetiske gener (current only: 5435).
Hvis I har fundet 5649 ikke-hypotetiske gener (current only: 5439) er det fordi i blot har fundet Plasmodium falciparum (taxID:5833) i Entrez Taxonomy og ikke den specifikke linie 3D7 (taxID:36329), som man bliver bedt om i øvelsesvejledningen. Hvis I derimod fandt 5699 (current only: 5484) var det fordi I søgte i Gene efter "Plasmodium falciparum 3D7 NOT hypothetical" uden at specificere at "Plasmodium falciparum" skal være organismenavnet (dvs. I søgte i All Text). Den rigtige søgning (hvis man vil lave den uden TaxID) ser således ud: ""Plasmodium falciparum 3D7"[organism] NOT hypothetical".
2b)
Hvis man bruger organism:"Plasmodium falciparum" får man følgende resultater,
19296 i alt, 295 fra Swiss-Prot og 19001 fra TrEMBL.
Hvis I fandt 20075 / 323 / 19752 var det fordi I søgte i All Text i stedet for i Organism, så kommer der nogle proteiner med der f.eks. er fra mennesker men spiller en rolle i Plasmodium falciparum infektion, hvilket kan stå i kommentarfeltet eller referencetitlerne.
2c)
Følgende kan gøres til søgekriterie ved at klikke sig frem gennem interfacet:
organism:"Plasmodium falciparum" AND annotation:(type:signal)
99 i alt, 70 fra Swiss-Prot og 29 fra TrEMBL.
2d)
organism:"Plasmodium falciparum" AND annotation:(type:location)
236 (192 fra Swiss-Prot og 44 fra TrEMBL).
Hvis I fik 56, har I misforstået opgaven og ladet "annotation:(type:signal)" stå fra sidste spørgsmål. Læg mærke til at der i opgaveteksten står:
- "Vi skal derfor se om vi i stedet for Feature Table kan bruge oplysninger om subcellulær lokalisering i kommentarfeltet."
Når der står "i stedet for" betyder det naturligvis, at kriteriet om signalpeptider i Feature Table bortfalder.
2e)
organism:"Plasmodium falciparum" AND annotation:(type:location secreted)
4.
2f)
organism:"Plasmodium falciparum" AND annotation:(type:location surface)
organism:"Plasmodium falciparum" AND annotation:(type:location membrane)
surface: 6, membrane: 95.
2g)
Måske brugbare (er i cellemembranen):
- P04933 / MSP1_PLAFW: "Cell membrane; Lipid-anchor › GPI-anchor."
- P16893 / TRAP_PLAFA: "Cell membrane; Single-pass membrane protein."
- P68874 / S230_PLAF7: "Cell surface. Cell membrane."
- P15847 / TPPC5_PLAFA: "Golgi apparatus › cis-Golgi network. Endoplasmic reticulum. Host membrane."
(Kunne være interessant pga. "Host membrane").
I hvert fald ikke brugbare (er i en indre membran):
- Q02768 / CYB_PLAFA: "Mitochondrion inner membrane; Multi-pass membrane protein."
- P04926 / EXP1_PLAFA: "Parasitophorous vacuole membrane."
(Vakuolen er ganske vist en del af værtscellen, men er ikke tilgængelig for immunsystemet). - P33948 / ERD2_PLAFA: "Endoplasmic reticulum membrane; Multi-pass membrane protein."
Tvivlsom:
- P13830 / RESA_PLAFF: "Peripheral membrane protein; Cytoplasmic side"
(burde ikke være tilgængeligt for immunsystemet, hvis det sidder på den cytoplasmiske side af membranen, men er iflg. navnet et "erythrocyte surface antigen" og derfor potentielt interessant)
36 af hitsene indeholder udtrykket "cell membrane".
2h)
organism:"Plasmodium falciparum" AND name:erythrocyt*
Erythrocytter: 4895, heraf kun 4 fra Swiss-Prot. Hepatocytter: 0.
Hvis I fik 3 resultater, er det fordi I har misforstået opgaven og ladet kriterierne fra forrige spørgsmål blive stående. Læg mærke til at der i opgaveteksten står:
- "Vi prøver nu noget helt andet: hvis det vi leder efter nu slet ikke forekommer i Feature Table eller kommentarerne, kunne det jo være det var en del af selve beskrivelsen (proteinnavnet)."
Det vil sige: vi bruger nu hverken Feature Table eller kommentarerne.
2i)
organism:"Plasmodium falciparum" AND name:erythrocyt* AND name:membrane
eller
organism:"Plasmodium falciparum" AND name:"erythrocyt* membrane"
4737
2j)
organism:"Plasmodium falciparum" AND name:"erythrocyt* membrane" AND fragment:no
102
2k)
organism:"Plasmodium falciparum" AND name:"erythrocyt* membrane" AND fragment:no AND database:(type:pdb)
2 hits: Q6UDW7 og Q8I639
3 - Analyse af membranprotein domænestruktur
3a)
Duffy_binding, 7 gange i hvert protein.
3b)
Transmembrandomænet findes i positionerne 2653-2674 i Q6UDW7 og i positionerne 2650-2667 i Q8I639.
Den intracellulære del ligger i den C-terminale ende af proteinet (positionerne efter transmembrandomænet). Duffy_binding domænerne er nødvendigvis på ydersiden af cellen, ellers ville de ikke kunne binde værtens Duffy-proteiner.
3c)
Positionerne 1218-1577 hhv. 1220-1580 er strukturbestemt i Q6UDW7, det svarer til det 4. Duffy_binding domæne.
Positionerne 2333-2634 er strukturbestemt i Q8I639, det svarer til det 7. Duffy_binding domæne.
3d)
Ja!
- Biological process: cytoadherence to microvasculature, mediated by symbiont protein
- Biological process: pathogenesis
- Cellular component: host cell plasma membrane
- Cellular component: infected host cell surface knob
- Molecular function: cell adhesion molecule binding
- Molecular function: host cell surface receptor binding
Alle disse eksempler understøtter, at dette protein er involveret i at binde de inficerede erythrocytter til endothelcellerne, som beskrevet i øvelsesvejledningen.
3e)
Position ca. 100-350 i den ene sekvens og ca. 600-825 i den anden (eller omvendt). Det svarer til første og andet Duffy_binding domæne.
4 - Forudsigelse af B-celle epitoper i et membranprotein
4a) Der er 6 epitoper (der er mindst 5 aa lange) i den strukturbestemte del af Q8I639 (7. DBL domæne)
- Epitop 1: 2346-2351 (længde: 6)
- Epitop 2: 2440-2447 (længde: 8)
- Epitop 3: 2457-2462 (længde: 6)
- Epitop 4: 2539-2548 (længde: 10)
- Epitop 5: 2583-2593 (længde: 11)
- Epitop 6: 2620-2624 (længde: 5)
5 - Visualisering af forudsagte epitoper i membranprotein-domæne
5a) Det korrekte PDB entry er 2WAU og det er en krystalstruktur (X-ray)
5b) I kæde A er positionerne 2333-2349 og 2540-2546 usynlige. I kæde B er positionerne 2333-2348 og 2535-2549 usynlige.
Dette går ud over epitoperne 1 og 4. Epitop 4 er helt usynlig i kæde B.
5c) Epitop 2 (position 2440-2447, farvet grøn i billedet herunder) lige ligesom lidt nede i en kløft og delvis skjult bag atomer der ikke hører med til epitopen.
Epitop 1 (position 2346-2351, farvet rød i billedet herunder) ligger i grænsefladen mellem de to kæder og er derfor kun ordentligt synlig, når man ser på den enkelte kæde. Den ser måske lidt lille ud, men husk fra foregående spørgsmål at den er delvist usynlig - i virkeligheden er den større og rager derfor mere ud.
