Baza danych Pfam jest ważnym narzędziem w anotacji genomu, ponieważ zapewnia zbiór zbiór wyselekcjonowanych rodzin białek. Jednak podzbiór tych rodzin, znany jako domeny o nieznanej funkcji (DUF), pozostaje słabo scharakteryzowany. My powiązane sekwencje z DUF404, DUF407, DUF482, DUF608, DUF810, DUF853, DUF976 i DUF1111 do homologów w PDB, w strefie północnej (9-20%) identyczności sekwencji. Relacje te zostały rozszerzone w celu zapewnienia funkcjonalnej adnotacji funkcjonalnych poprzez analizę sekwencji i tworzenie modeli. Opisano również przykłady plastyczności reszt w miejscach aktywnych enzymów i zmiany funkcji w obrębie homologicznych sekwencji DUF. --- Pseudofam (http://pseudofam.pseudogene.org) to baza danych rodzin pseudogenów oparta na rodzinach białek z bazy danych Pfam. Zapewnia zasoby do analizowania struktury rodzin pseudogenów, w tym narzędzia do zapytań, statystyczne podsumowania statystyczne i wyrównania sekwencji. Aktualna wersja Pseudofam zawiera ponad 125 000 pseudogenów zidentyfikowanych z 10 genomów eukariotycznych i uszeregowanych w obrębie prawie 3000 rodzin (około jedna trzecia wszystkich rodzin w PfamA). Pseudofam wykorzystuje zrównoleglony algorytm wyszukiwania homologii na dużą skalę (zaimplementowany jako rozszerzenie potoku PseudoPipe) do identyfikacji pseudogenów. pseudogenów. Każdy zidentyfikowany pseudogen jest przypisywany do swojej macierzystej rodziny białek a następnie dopasowywany do siebie nawzajem poprzez przeniesienie domeny macierzystej z rodziny Pfam. Pseudogeny otrzymują również dodatkowe dodatkowe adnotacje oparte na ontologii, odzwierciedlające ich sposób tworzenia i późniejszą historię. późniejszą historię. W szczególności, nasza adnotacja podkreśla związek rodzin pseudogenów z rodzin pseudogenów z cechami genomu, takimi jak duplikacje segmentowe. Ponadto Ponadto, rodziny pseudogenów są powiązane z kluczowymi statystykami, które identyfikują które identyfikują rodziny odstające o nietypowym stopniu pseudogenizacji. Statystyki pokazują również pokazują również, w jaki sposób liczba genów i pseudogenów w rodzinach koreluje między różnych gatunków. Ogólnie rzecz biorąc, podkreślają one fakt, że rodziny opiekuńcze mają tendencję do wzbogacania się o dużą liczbę pseudogenów. --- Godnym celem jest całkowite scharakteryzowanie wszystkich ludzkich białek pod względem ich domen. ich domen. Tutaj, korzystając z bazy danych Pfam, zapytaliśmy, jak daleko zaszliśmy w tym przedsięwzięciu. Dziewięćdziesiąt procent białek w ludzkim proteomie pasowało do co najmniej jednej z 5494 ręcznie wyselekcjonowanych rodzin Pfam-A. W przeciwieństwie do tego, pokrycie ludzkich reszt przez rodziny Pfam-A wynosiło <45%, z 9418 automatycznie wygenerowanymi rodzinami automatycznie wygenerowanymi rodzinami Pfam-B, dodając kolejne 10%. Nawet po wykluczeniu przewidywanych regionów peptydów sygnałowych i krótkich regionów (<50 kolejnych reszt) mało prawdopodobne, aby nowych rodzin, dla ∼38% reszt ludzkich białek nie było w Pfam żadnych informacji w Pfam o zachowaniu i ewolucyjnym związku z innymi regionami białek. regionami białkowymi. Stwierdzono, że ta odkryta część ludzkiego proteomu jest na prawie 25 000 różnych regionów białkowych. Porównanie z białkami w bazie danych UniProtKB sugerowało, że ludzkie regiony, które wykazywały podobieństwo do tysięcy innych sekwencji były często albo rozbieżnymi elementami lub N- lub C-końcowymi rozszerzeniami istniejących rodzin. Trzydzieści cztery procent procent regionów, z drugiej strony, pasowało do mniej niż 100 sekwencji w UniProtKB. Większość z nich nie wydaje się mieć żadnego związku z istniejącymi rodzinami rodzinami Pfam-A, co sugeruje, że tysiące nowych rodzin musiałoby zostać aby je pokryć. Ponadto te ostatnie regiony były szczególnie bogate w aminokwasów, takich jak te związane z wewnętrznymi zaburzeniami. zaburzeniem. Może to stanowić znaczącą przeszkodę w ich włączeniu do nowych rodzin Pfam. W oparciu o te obserwacje, głównym celem zwiększenie pokrycia ludzkiego proteomu przez Pfam będzie poprawa definicji istniejących rodzin. istniejących rodzin. Zbudowane zostaną również nowe rodziny, priorytetowo traktując te, które które zostały eksperymentalnie scharakteryzowane funkcjonalnie. URL bazy danych: http://pfam.sanger.ac.uk/ --- Baza danych iPfam, dostępna pod adresem http://ipfam.org, kataloguje interakcje domen Pfam oparte na znanych strukturach 3D, które znajdują się w Banku Danych Protein, dostarczając danych o interakcjach na poziomie molekularnym. Bank, dostarczając danych o interakcjach na poziomie molekularnym. Wcześniej dane interakcji domena-domena iPfam dane dotyczące interakcji domena-domena były zintegrowane z bazą danych i stroną internetową Pfam. Pfam, ale teraz zostały przeniesione do oddzielnej bazy danych. Pozwala to na niezależny rozwój, poprawiając dostęp do danych i dając wyraźniejszy rozdział między rodziną białek a zestawami danych interakcji. Oprócz interakcji domena-domena, iPfam został rozszerzony o dane dotyczące interakcji dla ligandów małocząsteczkowych związanych z domeną. Dostarczane są adnotacje funkcjonalne ze źródłowych baz danych, uzupełnione o artykuły z Wikipedii, jeśli są dostępne. iPfam (wersja 1.0) zawiera >9500 interakcji domena-domena i 15 500 interakcji domena-ligand. interakcji domena-ligand. Nowa strona internetowa zapewnia dostęp do tych danych w różne sposoby, w tym interaktywne wizualizacje danych interakcji. --- Domeny białkowe są wspólną walutą struktury i funkcji białek. Ponad 10 000 takich rodzin białek zostało zebranych w bazie danych Pfam. Wykorzystanie tych danych wraz z filogenezą genów zwierzęcych z TreeFam pozwoliło nam zbadać zyski i straty domen białkowych. Większość zysków i strat domen występuje na końcach białek. Pokazujemy, że charakter zmian jest podobny po specjacji lub duplikacji. Jednak zmiany w architekturze domen zachodzą z większą częstotliwością po duplikacji genów. Sugerujemy, że tendencja w kierunku końców białek jest w dużej mierze spowodowane tym, że wstawianie i usuwanie domen w w większości pozycji w białku prawdopodobnie zakłóci strukturę istniejących domen. domen. Możemy również użyć Pfam do śledzenia ewolucji określonych rodzin. Na przykład Na przykład, nadrodzinę immunoglobulin można prześledzić na przestrzeni 500 milionów lat podczas jej ekspansji do jednej z największych rodzin w ludzkim genomie. To można wykazać, że ta rodzina białek ma swoje korzenie w podstawowych zwierzętach, takich jak gąbki poriferanowe, gdzie występuje w białkach receptorowych na powierzchni komórki. Możemy możemy prześledzić, jak struktura i sekwencja tej rodziny różniły się podczas ewolucji kręgowców do stałych i zmiennych domen, które znajdują się w przeciwciałach naszego układu odpornościowego. przeciwciałach naszego układu odpornościowego, a także w białkach nerwowych i mięśniowych.
Czym jest baza danych Pfam?
Baza danych Pfam zawiera zbiór wyselekcjonowanych rodzin białek.