esercitazione_modello_mutante_agal

un paziente e’ affetto da angiocheratoma, lesioni sulla pelle e da altri sintomi
apparentemente non correlati.
Viene sottoposto ad analisi genetica e vengono identificati alcuni geni
differenti fra lui e suo fratello sano.
Vi viene chiesto di valutare se la mutazione puo’ essere la causa della malattia
o se e’ un polimorfismo
Gene mutato
atgcagctgaggaacccagaactacatctgggctgcgcgcttgcgcttcgcttcctggcc
ctcgtttcctgggacatccctggggctagagcactggacaatggattggcaaggacgcct
accatgggctggctgcactgggagcgcttcatgtgcaaccttgactgccaggaagagcca
gattcctgcatcagtgagaagctcttcatggagatggcagagctcatggtctcagaaggc
tggaaggatgcaggttatgagtacctctgcattgatgagtgttggatggctccccaaaga
gattcagaaggcagacttcaggcagaccctcagcgctttcctcatgggattcgccagcta
gctaattatgttcacagcaaaggactgaagctagggatttatgcagatgttggaaataaa
acctgcgcaggcttccctgggagttttggatactacgacattgatgcccagacctttgct
gactggggagtagatctgctaaaatttgatggttgttactgtgacagtttggaaaatttg
gcagatggttataagcacatgtccttggccctgaataggactggcagaagcattgtgtac
tcctgtgagtggcctctttatatgtggccctttcaaaagcccaattatacagaaatccga
cagtactgcaatcactggcgaaattttgctgacattgatgattcctggaaaagtataaag
agtatcttggactggacatcttttaaccaggagagaattgttgatgttgctggaccaggg
ggttggaatgacccagatatgttagtgattggcaactttggcctcagctggaatcagcaa
gtaactcagatggccctctgggctatcatggctgctcctttattcatgtctaatgacctc
cgacacatcagccctcaagccaaagctctccttcaggataaggacgtaattgccatcaat
caggaccccttgggcaagcaagggtaccagcttagacagggagacaactttgaagtgtgg
gaacgacctctctcaggcttagcctgggctgtagctatgataaaccggcaggagattggt
ggacctcgctcttataccatcgcagttgcttccctgggtaaaggagtggcctgtaatcct
gcctgcttcatcacacagctcctccctgtgaaaaggaagctagggttctatgaatggact
tcaaggttaagaagtcacataaatcccacaggcactgttttgcttcagctagaaaataca
atgcagatgtcattaaaagacttactttaa
selezionate la sequenza e traducetela
MQLRNPELHLGCALALRFLALVSWDIPGARALDNGLARTPTMGWLHWERFMCNLDCQEEP
DSCISEKLFMEMAELMVSEGWKDAGYEYLCIDECWMAPQRDSEGRLQADPQRFPHGIRQL
ANYVHSKGLKLGIYADVGNKTCAGFPGSFGYYDIDAQTFADWGVDLLKFDGCYCDSLENL
ADGYKHMSLALNRTGRSIVYSCEWPLYMWPFQKPNYTEIRQYCNHWRNFADIDDSWKSIK
SILDWTSFNQERIVDVAGPGGWNDPDMLVIGNFGLSWNQQVTQMALWAIMAAPLFMSNDL
RHISPQAKALLQDKDVIAINQDPLGKQGYQLRQGDNFEVWERPLSGLAWAVAMINRQEIG
GPRSYTIAVASLGKGVACNPACFITQLLPVKRKLGFYEWTSRLRSHINPTGTVLLQLENT
MQMSLKDLL
Cercate omologi con blast
http://www.expasy.ch/tools/blast/
Alpha-galactosidase A precursor (EC 3.2.1.22) (Alpha-Dsp P06280
AGAL_HUMAN galactoside
galactohydrolase) (Alpha-D-galactosidase A) (Melibiase)
(Agalsidase) [GLA] [Homo sapiens (Human)]
429
AA
Score = 908 bits (2347), Expect = 0.0
Identities = 428/429 (99%), Positives = 429/429 (100%)
Query: 1
Sbjct: 1
Query: 61
MQLRNPELHLGCALALRFLALVSWDIPGARALDNGLARTPTMGWLHWERFMCNLDCQEEP 60
MQLRNPELHLGCALALRFLALVSWDIPGARALDNGLARTPTMGWLHWERFMCNLDCQEEP
MQLRNPELHLGCALALRFLALVSWDIPGARALDNGLARTPTMGWLHWERFMCNLDCQEEP 60
DSCISEKLFMEMAELMVSEGWKDAGYEYLCIDECWMAPQRDSEGRLQADPQRFPHGIRQL 120
DSCISEKLFMEMAELMVSEGWKDAGYEYLCID+CWMAPQRDSEGRLQADPQRFPHGIRQL
Sbjct: 61
DSCISEKLFMEMAELMVSEGWKDAGYEYLCIDDCWMAPQRDSEGRLQADPQRFPHGIRQL 120
Query: 121 ANYVHSKGLKLGIYADVGNKTCAGFPGSFGYYDIDAQTFADWGVDLLKFDGCYCDSLENL 180
ANYVHSKGLKLGIYADVGNKTCAGFPGSFGYYDIDAQTFADWGVDLLKFDGCYCDSLENL
Sbjct: 121 ANYVHSKGLKLGIYADVGNKTCAGFPGSFGYYDIDAQTFADWGVDLLKFDGCYCDSLENL 180
Query: 181 ADGYKHMSLALNRTGRSIVYSCEWPLYMWPFQKPNYTEIRQYCNHWRNFADIDDSWKSIK 240
ADGYKHMSLALNRTGRSIVYSCEWPLYMWPFQKPNYTEIRQYCNHWRNFADIDDSWKSIK
Sbjct: 181 ADGYKHMSLALNRTGRSIVYSCEWPLYMWPFQKPNYTEIRQYCNHWRNFADIDDSWKSIK 240
Query: 241 SILDWTSFNQERIVDVAGPGGWNDPDMLVIGNFGLSWNQQVTQMALWAIMAAPLFMSNDL 300
SILDWTSFNQERIVDVAGPGGWNDPDMLVIGNFGLSWNQQVTQMALWAIMAAPLFMSNDL
Sbjct: 241 SILDWTSFNQERIVDVAGPGGWNDPDMLVIGNFGLSWNQQVTQMALWAIMAAPLFMSNDL 300
Query: 301 RHISPQAKALLQDKDVIAINQDPLGKQGYQLRQGDNFEVWERPLSGLAWAVAMINRQEIG 360
RHISPQAKALLQDKDVIAINQDPLGKQGYQLRQGDNFEVWERPLSGLAWAVAMINRQEIG
Sbjct: 301 RHISPQAKALLQDKDVIAINQDPLGKQGYQLRQGDNFEVWERPLSGLAWAVAMINRQEIG 360
Query: 361 GPRSYTIAVASLGKGVACNPACFITQLLPVKRKLGFYEWTSRLRSHINPTGTVLLQLENT 420
GPRSYTIAVASLGKGVACNPACFITQLLPVKRKLGFYEWTSRLRSHINPTGTVLLQLENT
Sbjct: 361 GPRSYTIAVASLGKGVACNPACFITQLLPVKRKLGFYEWTSRLRSHINPTGTVLLQLENT 420
Query: 421 MQMSLKDLL 429
MQMSLKDLL
Sbjct: 421 MQMSLKDLL 429
Osservate che la proteina mutata e’ una alpha-galattosidasi e che la mutazione
comporta una sostituzione di un aspartico con un amminoacido simile, il
glutammico
E’ possibile che il glutammico non possa sostituire il glutammico nella
specifica posizione per qualche motivo speciale e quindi causare la malattia?
Dobbiamo conoscere la struttura.
Naturalemnte la struttura del mutante non e’ diponibile, ma data la estrema
somiglianza fra la sequenza della proteine mutata e quella della proteina wild
type, le due strutture si rassomiglino molto.
Costruiamo un modello per omologia utilizzando il server
http://bmm.cancerresearchuk.org/~3djigsaw/
attacchiamo la sequenza della proteina e scegliamo la modalita’ interattiva
riceveremo una mail col sito
http://bmm.cancerresearchuk.org/~3djigsaw/dom_fish/display2
_maestro.cgi?output/a3c656ec
decidiamo quale templato usare:
dopo un controllo su PDB, scegliamo come tempato 1r47
allineamo la nostra sequenza alla sequenza contenuta nella catena A di 1r47.
Ottenuto il modello, apriamo con roed il file 1r47, che nel frattempo ci saremo scaricati da pdb, sostituiamo
END alla fine con TER e attacchiamo il contenuto del modello ricevuto dal server.
Carichiamo il file su rasmol
Visualizziamo come backbone
Coloriamo come chain
Selezioniamo asp and 93
Color green
Ball-and-stick
Selezioniamo glu and 93
Color red
Ball-and-stick
Center asp and 93 and *A
Zoom 300
Selezioniamo asp and 93
Spacefill
Selezioniamo glu and 93
Spacefilll
Selezioniamo gal
spacefill
cosa osservate?