Per determinar el conjunt de proteïnes que pertanyen a la família Bcl2 s’han fet cerques de similitud en bases de dades partint de la seqüència de Bcl2 P10415 de la base de dades Swissprot. Amb l’ajuda de Blastp i informació sobre Bcl2 hem anat delimitant el nostre grup de proteïnes de treball fins a escollir-ne 11 d’elles:
|
Nom de la proteïna |
Cromosoma |
Número d’entrada de proteïna |
Número d’entrada del gen (mRNA) |
|
Bcl2 a humà |
18q21.3 |
||
|
Bcl2 b humà |
18q21.3 |
||
|
Bak |
6p21.3-.2 |
||
|
Bax a |
19q13.3-.4 |
||
|
Bax b |
19q13.3-.4 |
||
|
Bax g |
19q13.3-.4 |
||
|
Bax d |
19q13.3-.4 |
||
|
Bcl w |
14q11.2-q12 |
||
|
Bcl x |
20q11.2 |
||
|
Bfl-1 |
15q24.3 |
||
|
Mcl-1 |
1q21 |
Amb la seqüència en format FASTA de les proteïnes escollides hem fet un alineament múltiple amb CLUSTALW que ens ha servit per construir un arbre filogenètic amb PHYLIP: protdist, neighbor-joining, seqboot i consense. Per conèixer les distàncies evolutives de les proteïnes d’aquesta família, primer hem construït un arbre filogenètic amb protdist i neighbor-joining. Després, mitjançant les mil matrius de distàncies generades per seqboot, hem extret l’arbre consens. La imatge de l’arbre és un arbre consens amb les distàncies filogenètiques obtingudes al primer pas.
El primer que s’observa a l’arbre és
l’agrupació de les proteïnes segons la seva funció. A la part de dalt observem
totes les proteïnes pro-apoptòtiques (Bax i Bak) i sota les anti-apoptòtiques
(Bfl1, Mcl1, Bcl2, Bclx i Bclw).
Si l’analitzem més a fons veiem com les proteïnes
s’organitzen en grups segons l’estructura aminoacídica que contenen. En un
extrem observem els membres Bax que contenen els dominis BH1 i 2 exactament
iguals i es diferencien en els altres dominis per l’splicing alternatiu.
Després trobem els dos membres Bak, que encara que es generen per splicing
alternatiu presenten els mateixos dominis BH1,
2 i 3 i TM i per això els trobem separats per una distància evolutiva
mínima. Les següents proteïnes relacionades són les Bcl. Per una banda trobem
Bcl2 a i b que es generen per splicing alternatiu i presenten tots 5
dominis de la família per tant es troben també a molt poca distància l’una de
l’altra. Per altra banda hi ha Bcl w i x. El segon està més proper a Bcl2 ja
que presenta els mateixos dominis i el primer, per manca de BH3 i TM es troba
més
allunyat
dins la mateixa branca. Els últims membres són Mcl1 i Bfl1. A la primera
proteïna li falta només el domini BH4 però la distància que la separa de les
altres ja és considerable. Bfl1 només té BH1 i 2 però tot i això pertany a la
família de les proteïnes anti-apoptòtiques (veure taula a filogènia).
L’arbre consens ens dóna un valor per a cada branca que es relaciona amb
el grau de robustesa d’aquesta, i per tant la certesa que la posició no sigui
deguda a l’atzar sinó que en un alt percentatge d’arbres aparegui d’aquesta
forma. La majoria de les branques del nostre arbre porten associat un valor de bootstrap
més gran de 850. Però en alguns casos això no es compleix:
El conjunt de BCL2 (a i b), BCLW i BCLX amb la resta té un bootstrap de 374 (·). Ens fa pensar que
aquestes tres seqüències, al ser les més homologues entre sí, tendeixen a
agrupar-se i al comparar-les amb la
família sencera, els alineaments no obtenen un score gaire alt i per
això la branca no és d’una gran robustesa.
La branca que uneix les proteïnes
Bax (A,B,C i D) i la que uneix aquest grup més Bak (1 i 2) amb la resta de
proteïnes tenen exactament un valor de 542 (·).
La raó és que els dos tipus de proteïnes són membres de la subfamília
pro-apoptòtica Bax i també tenen una tendència a agrupar-se amb valors de bootstrap
molt alts en les branques internes mentre que observem el contrari amb la
branca que els uneix a la resta.
Dominis
BH (Bcl2 homology)
BH1 i BH2: es troben en les
proteïnes anti-apoptòtiques. Permet heterodimeritzar amb Bax per reprimir
la cascada de caspases i, en conseqüència,
la mort cel·lular.
Patró de consens BH1:
[LVME]-[FT]-x-[GSD]-[GL]-x(1,2)-[NS]-[YW]-G-R-[LIV]-
[LIVC]-[GAT]-[LIVMF](2)-x-F-[GSAE]-[GSARY]
Patró de consens BH2:
W-[LIM]-x(3)-[GR]-G-[WQ]-[DENSAV]-x-[FLGA]-[LIVFTC]
BH3:es troba a les proteïnes
pro-apoptòtiques (com Bax i Bak) i permet heterodimeritzar amb BclxL
i Bcl2 per promoure l’apoptosi.
Patró de consens BH3:
[LIVAT]-x(3)-L-[KARQ]-x-[IVAL]-G-D-[DESG]-[LIMFV]-
[DENSHQ]-[LVSHRQ]-[NSR]
BH4:està conservat en els membre
anti-apoptòtics i absent en els pro-apoptòtics (amb excepció de BclxS).
Aquest domini permet la interacció amb les proteïnes reguladores de la mort cel·lular com Raf1, Bad i Ced4.
Patró de consens BH4:
[DS]-[NT]-R-[AE]-[LI]-V-x-[KD]-[FY]-[LIV]-[GHS]-Y-K-L-[SR]-Q-[RK]-G-[HY]-x-[CW]
De tots aquests dominis BH1 i BH2 són essencials per la funció anti-apoptòtica i es troba en tots els membres d’aquesta subfamília. Mentre que BH3 és el característic de la subfamília pro-apoptòtica.
