Innovative Biosystems and Bioengineering (Nov 2022)
Біоінформатичний аналіз білків-гомологів до білків магнітосомного острівця магнітотаксисних бактерій у протеомі людини
Abstract
Проблематика. Кількість біогенних магнітних наночастинок (БМН), наявних в органах і тканинах людини у формі магнетиту (феримагнітного оксиду заліза), збільшується при онкологічних і нейродегенеративних захворюваннях. Тому актуальним є дослідження гомологів білків біомінералізації БМН (mam-білків) магнітотаксисних бактерій (МТБ) у протеомі людини. Така актуальність обумовлена насамперед доцільністю встановлення закономірностей зміни експресії даних білків і пошуку їх зв’язків з онкологічними та нейродегенеративними захворюваннями. Мета. Проведення біоінформатичного аналізу mam-білків МТБ у людини і визначення закономірностей зміни експресії даних білків, а також пошук їх зв’язків із зазначеними захворюваннями, що дасть змогу визначити серед відомих гомологів mam-білків МТБ у людини основні білки-кандидати для експериментальної перевірки їх участі в генетично запрограмованому механізмі біосинтезу БМН у людини. Методика реалізації. Серед методів дослідження використовувалися методи порівняльної геноміки, зокрема програма BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) бази даних NCBI. Також використовувалися інструменти бази даних: NCBI Conserved Domain Search, база даних The Cancer Genome Atlas, база даних Ensembl. Результати. Здійснено біоінформатичний аналіз 16 гомологів mam-білків МТБ у людини, а саме: PEX5, ANAPC7, CDC23, CDC27 і SGTA – гомологи MamA у МТБ; SLC30A4, SLC30A9, SLC39A3 і SLC39A4 – гомологи MamB і MamM у МТБ; HTRA1, HTRA2, HTRA3 і HTRA4 – гомологи MamO і MamE у МТБ; SCRIB, PDZK1 і PDZD3 – гомологи MamE у МТБ. За допомогою попарних вирівнювань визначено ступінь гомології mam-білків магнітосомного острівця МТБ і відповідних білків людини, встановлено консервативні домени та їхні функції, встановлено зміни їх рівня експресії за онкологічних захворювань і в нормі шляхом аналізу відповідних баз даних, проаналізовано метаболічні шляхи, до яких ці білки залучені. Аналіз отриманих даних дав змогу припустити наявність основних гомологів mam-білків магнітосомного острівця МТБ у людини, що зумовлюють підвищення рівня БМН за онкологічних і нейродегенеративних захворювань, а саме: зростання рівня експресії для білків PEX5, ANAPC7 (гомологи MamA), SLC39A3, SLC39A4 (гомологи MamB і MamM), HTRA4 (гомологи MamO і MamE) та SCRIB (гомолог MamE). Висновки. Отримані дані дають змогу зробити припущення, що білки PEX5, ANAPC7, SGTA, SLC39A3, SLC39A4, HTRA4 та SCRIB є основними гомологами mam-білків МТБ у людини та зумовлюють підвищення рівня БМН за онкологічних і нейродегенеративних захворювань.
Keywords
