Bir peptid analiz raporunda dizi bilgisi, çoğunlukla aralıksız yazılmış uzun bir harf dizisi olarak görünür. İlk bakışta şifreli duran bu satır aslında sade bir gösterimdir: her harf bir aminoasidi temsil eder ve harflerin sırası, zincirdeki kalıntıların sırasıdır. Bu yazı o satırın nasıl okunacağını ve hangi bilgileri verdiğini anlatıyor.
Dizi bilgisinin laboratuvarda nasıl elde edildiği kütle spektrometrisi yazısında ele alındı. Burada konu, elde edilmiş bir dizinin okunmasıdır.
Neden tek harf?
Aminoasitler için iki yazım geleneği vardır. Üç harfli kısaltmalar adın kendisini çağrıştırır ve kısa gösterimlerde okunaklıdır. Tek harfli kodlar ise uzun dizilerin tek satırda yazılabilmesi için geliştirilmiştir. Yüzlerce kalıntılık bir proteini üç harfli kodlarla yazmak satırları üç katına çıkarır; bu yüzden veritabanları, yayınlar ve analiz raporları tek harfli gösterimi kullanır.
Harf seçimi tamamen keyfi değildir. Çoğu aminoasit adının baş harfini alır. Aynı harfe talip birden çok ad olduğunda, en yaygın görülene baş harf verilmiş, diğerlerine sesletimi ya da yapısı çağrıştıran harfler dağıtılmıştır. Bu yüzden bazı kodlar ezberlenmeyi gerektirir.
| Kod | Aminoasit | Kod | Aminoasit |
|---|---|---|---|
| A | Alanin | M | Metiyonin |
| R | Arjinin | F | Fenilalanin |
| N | Asparajin | P | Prolin |
| D | Aspartik asit | S | Serin |
| C | Sistein | T | Treonin |
| E | Glutamik asit | W | Triptofan |
| Q | Glutamin | Y | Tirozin |
| G | Glisin | V | Valin |
| H | Histidin | K | Lizin |
| I | İzolösin | L | Lösin |
Listede yer almayan birkaç harf de kullanılır. X, o konumdaki kalıntının belirlenemediğini gösterir. B, Z ve J gibi harfler ise ayırt edilemeyen kalıntı çiftleri için ayrılmıştır; örneğin lösin ile izolösin bazı ölçüm koşullarında birbirinden ayrılamaz ve bu durumda ortak bir kod kullanılabilir.
Okuma yönü ve numaralandırma
Peptid zincirinin iki ucu birbirinden farklıdır. Bir uçta serbest bir amino grubu, diğer uçta serbest bir karboksil grubu bulunur; bunlara amino ucu ve karboksil ucu denir. Diziler her zaman amino ucundan karboksil ucuna doğru yazılır. Bu kural, iki dizinin karşılaştırılabilmesi için gereken ortak zemini sağlar.
Konum numaraları da aynı yönde, amino ucundaki kalıntı birinci sayılarak verilir. Bir raporda geçen konum bilgisi bu numaralandırmaya göre okunur. Örneğin referans partimizde tanımlanan peptid 36 kalıntı uzunluğundadır ve altı sistein taşır; bu sisteinlerin dizideki konumları, disülfit köprülerinin kurulabileceği noktaları gösterir. Köprülerin yapıdaki rolü disülfit köprüleri yazısında anlatıldı.
Numaralandırmada bir tuzak vardır. Bir protein hücrede daha uzun bir öncü olarak üretilip sonradan kesilebilir; bu durumda olgun molekülün birinci kalıntısı, öncü diziye göre başka bir numaraya karşılık gelir. Literatürden alınan bir konum bilgisi karşılaştırılırken numaralandırmanın hangi diziye göre yapıldığı kontrol edilir.
Diziden ne okunabilir?
Bir dizi, molekülün davranışına ilişkin ilk ipuçlarını taşır. Kalıntıların niteliğine bakarak şu çıkarımlar yapılabilir:
- Uzunluk: Harf sayısı kalıntı sayısını verir. Kabaca her kalıntı ortalama 110 daltonluk bir katkı yaptığı için yaklaşık kütle de tahmin edilebilir.
- Sistein sayısı: C harflerinin sayısı, kurulabilecek disülfit köprüsü sayısının üst sınırını belirler.
- Yük eğilimi: K, R ve H bazik; D ve E asidik yan zincirler taşır. Bunların oranı molekülün yüzey yükü hakkında fikir verir ve kromatografideki davranışını etkiler.
- Soğurma: W ve Y harflerinin varlığı, 280 nanometrede ölçüm yapılabilmesinin nedenidir; ayrıntısı 280 nm yazısında yer alır.
- Duyarlı kalıntılar: M ve W oksidasyona, N ve Q ise yapısal değişime görece yatkın kalıntılardır.
Dizideki prolin kalıntıları da ayrıca dikkat çeker: bu kalıntı zincirin esnekliğini kısıtladığı için katlanmada sık sık bir dönüş noktasına karşılık gelir. Glisin ise tam tersine, yan zinciri en küçük kalıntı olarak zincire yerel bir serbestlik kazandırır. Bu iki harfin dizideki yerleşimi, yapının nerede kıvrıldığına dair kaba bir fikir verebilir.
Bu çıkarımların hiçbiri molekülün üç boyutlu biçimini vermez. Dizi bir zincirin sırasıdır; o zincirin nasıl katlandığı ve hedefine nasıl bağlandığı ayrı yöntemlerle incelenir.
İki diziyi karşılaştırmak
Yeni bir peptid tanımlandığında ilk yapılan iş, dizisini bilinen dizilerle karşılaştırmaktır. Karşılaştırma, iki diziyi harf harf hizalayarak yürütülür; gerektiğinde araya boşluk eklenerek benzeşen bölgeler üst üste getirilir. Sonuç iki ölçütle anlatılır: özdeşlik, aynı konumda aynı harfin bulunduğu oran; benzerlik ise farklı ama yakın nitelikli kalıntıların da sayıldığı daha geniş bir ölçüttür.
Venom peptidlerinde hizalamanın en bilgi verici kısmı sistein konumlarıdır. Aynı aileye giren peptidlerde sisteinler arasındaki kalıntı sayıları belirli bir desen oluşturur ve bu desen, dizi benzerliği düşük olsa bile aile bağını gösterebilir. Bu nedenle sınıflandırma yalnız yüzde benzerliğe değil, desenin korunmasına da bakılarak yapılır. Ailelerin adlandırma düzeni α-KTx yazısında anlatılıyor.
Raporda dizi bilgisini okurken
Bir rapordaki dizi satırı, tek başına bir kimlik belgesi değildir. Dizinin hangi yöntemle elde edildiği, tamamının mı yoksa bir bölümünün mü okunduğu ve belirlenemeyen konum bulunup bulunmadığı birlikte değerlendirilir. Bir veritabanı eşleşmesi de bir olasılık ifadesidir; eşleşmenin güven ölçütü raporda verilmelidir.
Referans partimize ait raporda tanımlanan peptidin uzunluğu, sistein sayısı ve sınıfı ile hedef kanal bilgileri analiz sayfasında yayımlanmaktadır. Bu tanımlama tek bir partiye aittir; bileşen içeriği her parti için yeniden ölçülür.
