1 / 28

Структура белка

Структура белка. Как предсказать вторичную структуру белка ? Как найти и анализировать пространственную структуру, если она известна ? Что можно делать, если структура неизвестна. Предсказание вторичной структуры белков. Начало 1990х На Web – очень много программ

brita
Download Presentation

Структура белка

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Структура белка • Как предсказать вторичную структуру белка? • Как найти и анализировать пространственную структуру, если она известна? • Что можно делать, если структура неизвестна

  2. Предсказание вторичной структуры белков • Начало 1990х • На Web – очень много программ • => α-спиральные участки, β-стрэнды и “random coils” или “loops” (с поворотом) • Точность предсказания - ~75%

  3. Предсказание вторичная структура белка: PSIPRED http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/

  4. PSIPRED - output

  5. PSIPRED – графический выход

  6. PredictProtein • Предсказывает: • Вторичную структуру (H, E, C) • Для каждого остатка – доступность для растворителей • Трансмембранные сегменты и их топологию • Глобулярные участки белка • Coiled coil участки • PROSITE мотивы в белке • Prodom домены • Дисульфидные связи • Участки с неравномерным а.к.-составом • Запускает META server для исследуемого белка • Требует регистрации • http://www.predictprotein.org/

  7. Evaluation of secondary structure prediction EVA: http://cubic.bioc.columbia.edu/eva/: • сравнивает различные серверы по предсказанию вторичной структуры • часто обновляемый список действующих серверов

  8. PDB – универсальный репозиторий данных по пространственной структуре белка

  9. PDB – стандартная запись

  10. Still images

  11. Jmol

  12. Как найти гомолога с известной 3D структурой? • BLASTP против PDB • Для структурной схожести достаточно даже невысокой гомологии! (~ 20% id) • Чему соответствуют консервативные участки на структуре?

  13. Cn3D (NCBI -> “Structure”) Similar viewers: RasMol - www.rasmol.org SwissPDBviewer - http://www.expasy.ch/swissmod/SWISS-MODEL.html/

  14. MMDB Structure

  15. View 3D structure

  16. Как выделить интересные участки?

  17. Что еще бывает? • Homology modelling – моделирование структуры на основе структуры близкого гомолога: • Modeller http://guitar/rockfeller.edu/modeller/modeller/html • SWISS-MODEL http://www.expasy.ch/swissmod/SWISS-MODEL.html • Ab initio folding – http://folding.stanford.edu/ • Threading – моделирование на основе структур удаленных гомологов • NCBI Structure – http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/RESEARCH/threading.html • PROSPECT – http://compbio.ornl.gov/structure/prospect/ • Симуляция молекулярной динамики: • http://www.scripps.edu/Brooks/ • http://molmovdb.mbb.yale.edu/MolMovDB/ • Molecular docking (взаимодействие белков между собой или с малыми молекулами): • http://www.bio.vu.nl/nvtb/Docking.html • http://www.biochem.abdn.ac.uk/hex/

  18. (non-coding) RNAs • Моделирование вторичной структуры • Базы данных некодирующих РНК • Поиск RNA c заданной структурой • Достижения биоинформатики: • miRNA • riboswitches

  19. Почему и здесь надо использовать компьютер? • Non-coding RNAs – как правило, малые молекулы, которым приписывают все больше и больше функций: очень мощный приток новой информации • Вычислительные методы очень эффективны в анализе РНК – вторичная структура, ко-эволюция остатков, растущие базы данных, предсказание малых РНК и их мишеней

  20. Базы данных РНК и предсказание РНК-генов в геноме • Функции РНК зависят от типа – специализированные базы данных • РНК-гены сложно предсказывать – они короткие и не слишком консервативные • Общее свойство всех РНК-молекул – стабильная вторичная структура (известную структуру можно использовать при предсказании) • Мишени miRNA – разные методы предсказания и соответсвующие базы данных

  21. Примеры специализированных баз данныхи предсказалок • tRNAs –Sean Eddy, http://www.genetics.wustl.edu/eddy/tRNAscan-SE • rRNAs – филогенический анализ http://rdp.cme.msu.edu/ • miRNAs (miRBase) – http://microrna.sanger.ac.uk/ • Prediction of miRNA targets • http://pictar.bio.nyu.edu • http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/rnahybrid/ • http://mirna.imbb.forth.gr/microinspector/ • Коллекция ресурсов по siRNAs – http://sirna.cgb.ki.se/

  22. Предсказание вторичной структуры РНК - Mfold http://frontend.bioinfo.rpi.edu/applications/mfold/

  23. Mfold - output

  24. Предсказание структуры гомологичных РНК • Позиции в РНК, участвующие в связывании при образовании вторичной структуры, эволюционируют согласованно – ковариационный анализ • Множественное выравнивание => более эффективное предсказание вторичной структуры • Stand-alone programs (например, http://www.genetics.wustl.edu/software/#cove/ • On-line - http://bioinf.fbb.msu.ru/RNAAlign/(множественное выравнивание и предсказание структуры)

  25. PatScan – поиск структурных РНК известной структуры http://www-unix.mcs.anl.gov/compbio/PatScan/HTML/scanner.html

  26. PatScan - output Основная проблема – создать паттерн по структуре!!! (+ к тому, что использовано – правило спаривания : r1={au,gc} p1=10…12 3…8 r1~p1)

  27. Riboswitches • Новый (самый древний!) тип регуляции транскрипции на основе РНК-взаимодействий (распространен, преимущественно, у прокариот) • Был открыт и изучен биоинформатическими методами (российскими учеными!) • Регуляция непосредственным связыванием лиганда – малой молекулы

  28. RFN-элемент: механизм регуляции генов синтеза витамина B2(FMN) • Transcription attenuation • Translation attenuation

More Related