Məlumat

Müəyyən bir pdb faylında neçə müxtəlif zəncir mövcuddur?

Müəyyən bir pdb faylında neçə müxtəlif zəncir mövcuddur?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Daha konkret desək, bir zülalın daxilindəki müxtəlif zəncirləri anlamaq istəyiriksə, pdb faylında "ATOM" ilə başlayan bütün sətirlərin dördüncü sütununa baxmaq və orada neçə müxtəlif zəncir identifikatorunun mövcud olduğunu görmək kifayətdirmi?


PDB formatında atomlu sətirlər hər ikisi ilə başlaya bilərATOMvə yaHETATM.

Zəncir identifikatoru 22-ci sütundadır, yəni bu ilə başlayan xəttin 22-ci simvoludur.ATOMvə yaHETATM. (2 simvollu zəncirvari identifikatorları dəstəkləyən proqramlar 21-22 sütunlarından istifadə edir - bu, PDB formatının məşhur uzantısıdır).

Bəli, müxtəlif zəncir identifikatorlarının sayı PDB faylındakı "zəncirlərin" sayı ilə eynidir. Ancaq nəzərə alın ki, PDB formatından olan "zəncir" mütləq real zəncir (polimer) deyil. Bu, bir dəstə su molekulu və ya başqa bir şey ola bilər.


Müəyyən bir pdb faylında neçə müxtəlif zəncir mövcuddur? - Biologiya

Protein Məlumat Bankı (PDB) formatı atom koordinatlarını ehtiva edən fayllar üçün standartdır. O, Protein Məlumat Bankındakı strukturlar üçün istifadə olunur və bir çox proqramlar tərəfindən oxunur və yazılır. Bu qısa təsvir bir çox istifadəçi üçün kifayət etsə də, əlavə təfərrüata ehtiyacı olanlar qəti təsvirə müraciət etməlidirlər. Tam PDB fayl spesifikasiyası müəlliflər, ədəbiyyata istinadlar və strukturun müəyyən edilməsi metodu da daxil olmaqla çoxlu məlumatı təmin edir.

PDB formatı mətn faylındakı məlumat sətirlərindən ibarətdir. Fayldakı hər bir məlumat sətri a adlanır rekord. PDB faylı, ümumiyyətlə, strukturu təsvir etmək üçün müəyyən bir ardıcıllıqla düzülmüş bir neçə müxtəlif növ qeydləri ehtiva edir.

Seçilmiş Protein Məlumat Bankının Qeyd Növləri
Qeyd növüRecord tərəfindən təmin edilən məlumatlar
ATOM standart qalıqlardakı (amin turşuları və nuklein turşuları) atomlar üçün X,Y,Z ortoqonal və Aring koordinatlarını ehtiva edən atom koordinat qeydi.
HETATM qeyri-standart qalıqlardakı atomlar üçün X,Y,Z ortoqonal və Aring koordinatlarını ehtiva edən atom koordinat qeydi. Qeyri-standart qalıqlara inhibitorlar, kofaktorlar, ionlar və həlledicilər daxildir. ATOM qeydlərindən yeganə funksional fərq ondan ibarətdir ki, HETATM qalıqları standart olaraq digər qalıqlarla əlaqəli deyildir. Qeyd edək ki, su qalıqları HETATM qeydlərində olmalıdır.
TER qalıqlar zəncirinin sonunu göstərir. Məsələn, bir hemoglobin molekulu bir-birinə bağlı olmayan dörd subunit zəncirindən ibarətdir. TER zəncirin sonunu göstərir və növbəti zəncirlə əlaqənin göstərilməsinə mane olur.
HELIX yeri və növünü göstərir (sağ əlli alfa, və s.) sarmalların. Hər sarmal üçün bir rekord.
vərəq yeri göstərir, mənada (paralel əleyhinə, və s.) və modeldəki hər bir ipin vərəqində (əgər varsa) əvvəlki iplə bağlı qeydiyyat. Hər ip üçün bir rekord.
SSBOND sistein qalıqları arasında disulfid bağ əlaqələrini müəyyən edir.

Bu qeyd növlərinin formatları aşağıdakı cədvəllərdə verilmişdir. Köhnə PDB faylları spesifikasiyalara tam uyğun gəlməyə bilər. Köhnə və daha yeni fayllar arasında bəzi fərqlər ATOM və HETATM qeydlərindəki temperatur amilindən sonra sahələrdə baş verir, bu sahələr nümunələrdən çıxarılıb. Bəzi sahələr tez-tez boş olur, məsələn, atomun alternativ yerləri olmadıqda alternativ yer göstəricisi.

Protein Məlumat Bankı Format:
Koordinat bölməsi
Qeyd növüSütunlarData ƏsaslandırmaMəlumat növü
ATOM 1-4&ldquoATOM&rdquo xarakter
7-11 # Atom seriya nömrəsisağtam
13-16Atom adısol * xarakter
17Alternativ yer göstəricisi xarakter
18-20 § Qalıq adısağxarakter
22Zəncir identifikatoru xarakter
23-26Qalıq sıra nömrəsisağtam
27Qalıqların daxil edilməsi üçün kod xarakter
31-38X ortoqonal və Arinq koordinatısağreal (8.3)
39-46Y ortoqonal və Arinq koordinatısağreal (8.3)
47-54Z ortoqonal və Arinq koordinatısağreal (8.3)
55-60Yaşayışsağreal (6.2)
61-66Temperatur amilisağreal (6.2)
73-76Seqment identifikatoru ¶ solxarakter
77-78Element simvolusağxarakter
79-80Şarj edin xarakter
HETATM1-6&ldquoHETATM&rdquo xarakter
7-80ATOM qeydləri ilə eynidir
TER 1-3&ldquoTER&rdquo xarakter
7-11 # Seriya nömrəsisağtam
18-20 § Qalıq adısağxarakter
22Zəncir identifikatoru xarakter
23-26Qalıq sıra nömrəsisağtam
27Qalıqların daxil edilməsi üçün kod xarakter

# Chimera ATOM qeydlərində tam atom seriya nömrəsi üçün 6-11 sütunlarının (qeyri-standart) istifadəsinə icazə verir, TER qeydlərində isə yalnız &ldquoTER&rdquo tələb olunur.

* Atom adları adın uzunluğunun icazə verdiyi kimi 13-14-cü sütunlarda sağa əsaslanan element simvolları ilə başlayır. Məsələn, dəmir üçün FE simvolu 13-14-cü sütunlarda, karbon üçün C simvolu isə 14-cü sütunda görünür (Səhv Atom Adlarına baxın). Atomun adının dörd simvolu varsa, element simvolu tək simvol olsa belə, o, 13-cü sütundan başlamalıdır (məsələn, Hidrogen Atomlarına baxın).

§ Chimera sağdakı əlavə sütunu tutan dörd simvollu qalıq adlarından (qeyri-standart) istifadə etməyə imkan verir.

¶ Seqment identifikatoru köhnəlib, lakin bəzi proqramlar tərəfindən hələ də istifadə olunur. Kimera onu atom atributu kimi təyin edir pdbSeqment komanda xətti spesifikasiyasına icazə vermək.

Aşağıdakı sahələr hidrogen bağında iştirak edən iki atomu müəyyən edir,
birincisi cari ipdə, ikincisi isə əvvəlki ipdə.
Bu sahələr 1-ci ip üçün boş olmalıdır (vərəqdəki ilk ip).

&xəncər Helix növləri:

1 Sağ əlli alfa (defolt) 6 Solaxay alfa
2 Sağ əlli omeqa 7 Solaxay omeqa
3 Sağ əlli pi 8 Solaxay qamma
4 Sağ əlli qamma 9 2/7 lent/spiral
5 Sağ əlli 3/10 10 Poliprolin

&Dagger Sense 1-ci tel üçün 0 (vərəqdəki ilk tel), paralel üçün 1 və antiparalel üçün &ndash1-dir.

FORTRAN proqramlaşdırma dili ilə tanış olanlar üçün aşağıdakı format təsvirləri mənalı olacaq. FORTRAN ilə tanış olmayanlar bu cəfəngiyyata məhəl qoymamalıdırlar:

ATOM
HETATM
Format ( A6,I5,1X,A4,A1,A3,1X,A1,I4,A1,3X,3F8.3,2F6.2,10X,A2,A2 )
HELIX Format ( A6,1X,I3,1X,A3,2(1X,A3,1X,A1,1X,I4,A1),I2,A30,1X,I5 )
vərəq Format ( A6,1X,I3,1X,A3,I2,2(1X,A3,1X,A1,I4,A1),I2,2(1X,A4,A3,1X,A1,I4,A1) )
SSBOND Format ( A6,1X,I3,1X,A3,1X,A1,1X,I4,A1,3X,A3,1X,A1,1X,I4,A1,23X,2(2I3,1X),F5.2 )

PDB Formatının nümunələri

Qlükaqon bir zəncirdə 29 amin turşusundan ibarət kiçik bir proteindir. Birinci qalıq amin-terminal amin turşusu, histidindir, ondan sonra serin qalığı, sonra isə qlutamin gəlir. Koordinat məlumatları (giriş 1gcn) ilə başlayır:

Qeyd edək ki, hər bir sətir və ya qeyd ATOM qeyd növü ilə başlayır. Atom seriya nömrəsi hər bir qeyddə növbəti elementdir.

Atom adı qeyddəki üçüncü elementdir. Diqqət yetirin ki, atom adının ilk bir və ya iki simvolu atom tipi üçün kimyəvi simvoldan ibarətdir. C ilə başlayan bütün atom adları karbon atomlarıdır N azotu, O isə oksigeni göstərir. Amin turşusu qalıqlarında növbəti simvol uzaqlıq göstərici kodudur, bu kod aşağıdakılara uyğun olaraq transliterasiya olunur:

Növbəti məlumat sahəsi qalıq növüdür. Qeyd edək ki, hər bir qeyddə qalıq növü var. Bu nümunədə zəncirdəki birinci qalıq HIS (histidin), ikinci qalıq isə SER (serin)-dir.

Növbəti məlumat sahəsində zəncir identifikatoru var, bu halda A.

Növbəti məlumat sahəsində qalıq sıra nömrəsi var. Diqqət yetirin ki, qalıq histidindən serinə dəyişdikcə, qalıq sayı 1-dən 2-yə dəyişir. İki oxşar qalıq bir-birinə bitişik ola bilər, ona görə də qalıq sayı onları ayırd etmək üçün vacibdir.

Növbəti üç məlumat sahəsində müvafiq olaraq X, Y və Z koordinat dəyərləri var. Göstərilən son üç sahə doluluq, temperatur əmsalı (B faktoru) və element simvoludur.

Məlumat sahələrinin məsafəsi çox vacibdir. Məlumat sahəsi tətbiq edilmirsə, boş qalmalıdır.

Qlükaqon məlumat faylı son qalığa çatana qədər bu şəkildə davam edir: Qeyd edək ki, bu qalığa terminal karboksil qrupunda əlavə oksigen atomu OXT daxildir. OXT və nadir hallarda görülən HXT-dən başqa, standart nukleotidlərdəki atomlar və 3.0 versiya PDB fayllarında olan amin turşuları IUPAC tövsiyələrinə uyğun olaraq adlandırılır (Markley). və b., Saf Appl Chem 70:117 (1998)). TER rekordu amin turşusu zəncirini dayandırır.

Daha mürəkkəb bir zülal olan hemoglobin, hər biri əlaqəli bir heme qrupu olan dörd amin turşusu zəncirindən ibarətdir. İki alfa zənciri (A və C identifikatorları) və iki beta zənciri (B və D identifikatorları) var. Bu molekul üçün ilk on koordinat xətti (giriş 3hhb) bunlardır: A zəncirinin sonunda hem qrupunun qeydləri görünür: Alfa zəncirindəki sonuncu qalıq ARG (arginin)-dir. Yenə əlavə oksigen atomu OXT terminal karboksil qrupunda görünür. TER qeydi peptid zəncirinin sonunu göstərir. Peptid zəncirlərinin sonunda TER qeydlərinin olması vacibdir ki, bir zəncirin sonundan digərinin başlanğıcına bağlanmasın.

Yuxarıdakı misalda TER qeydi düzgündür və olmalıdır, lakin molekul zənciri TER qeydi olmadan belə həmin nöqtədə dayandırılacaq, çünki HETATM qalıqları digər qalıqlarla və ya bir-biri ilə əlaqəli deyil. Heme qrupu HETATM qeydlərindən ibarət tək qalıqdır.

A zənciri ilə əlaqəli hem qrupundan sonra B zənciri başlayır:

Burada TER kartı yeni bir zəncirin başlanğıcında gizlidir.

Protein Data Bank formatı anlayışına əsaslanır qalıqları:

  • Qalıqdakı hər bir atom unikal şəkildə müəyyən edilə bilən olmalıdır. Eyni qalıqdakı iki atom yalnız fərqli alternativ yer identifikatorlarına malik olduqda eyni ada malik ola bilər.
  • Qalıq adları maksimum üç simvoldan ibarətdir və qalıq növünü unikal şəkildə müəyyənləşdirir. Beləliklə, verilmiş adın bütün qalıqları eyni tipli qalıq olmalı və eyni quruluşa malik olmalıdır (eyni əlaqə ilə eyni atomları ehtiva edir).

PDB Format Fayllarında Ümumi Səhvlər

Məlumat faylı düzgün göstərilə bilmirsə, yüzlərlə məlumat sətirində səhvin harada baş verdiyini müəyyən etmək bəzən çətindir. Bu bölmə PDB fayllarında tapılan ən çox yayılmış səhvlərdən bəzilərini sadalayır.

Proqram tərəfindən yaradılan PDB faylları

Saxta Uzun İstiqrazlar

  • Çatışmayan TER kartları - Zəncirin sonunu qeyd etmək üçün ya TER kartı, ya da zəncir identifikatorunda dəyişiklik lazımdır.
  • HETATM qeydləri əvəzinə ATOM qeydlərinin düzgün istifadə edilməməsi - HETATM qeydləri su və ya heme kimi zəncir yaratmayan birləşmələr üçün istifadə edilməlidir. Birinci altı ATOM qeydinin sütunları HETATM-a dəyişdirilməlidir ki, qalan sütunlar düzgün şəkildə düzlənsin.

Səhv Atom Adları

PDB qeydlərində səhv düzülmüş atom adları problemlər yarada bilər. Atom adları atom (element) simvolundan ibarətdir sağ-13-14-cü sütunlarda əsaslandırılmış və arxada olan eyniləşdirici simvollar sol-15-16-cı sütunlarda əsaslandırılmışdır. Atomun adı dörd simvoldan ibarət deyilsə, tək simvollu element simvolu 13-cü sütunda görünməməlidir (məsələn, Hidrogen Atomlarına baxın). Bir çox proqram 13-cü sütundan başlayaraq bütün atom adlarını sadəcə olaraq sola əsaslandırır. Fərq hemoglobinin qısa bir seqmentində aydın görünür (giriş). 3hhb):

Düzgün: Səhv:

Əl ilə redaktə edilmiş PDB faylları

Dublikat Atom Adları

Mümkün redaktə səhvlərindən biri, müəyyən bir qalıqdakı bütün atomları unikal adlandırmamaqdır. Aşağıdakı misalda, eyni qalıqdakı iki atom CA adlandırılıb: Ekran proqramından asılı olaraq, qalıq yanlış əlaqə ilə göstərilə bilər və ya yalnız qalıqda CB atomunun olmadığı etiketləndikdə aydın ola bilər.

Ardıcıllıqdan kənar qalıqlar

Aşağıdakı misalda fayldakı ikinci qalıq səhvən 5 nömrəli qalıqdır. Bir çox displey proqramları bu qalığı 1 və 3 qalıqlara bağlı olaraq göstərəcək. Əgər bu qalığın əvəzinə 4 və 6 qalıqlarına qoşulmaq nəzərdə tutulurdusa, o görünməlidir. PDB faylında həmin qalıqlar arasında.

Ümumi Yazı Səhvləri

Bəzən l hərfi təsadüfən 1 rəqəmi ilə əvəz olunur. Bu, faylda səhvin harada baş verməsindən asılı olaraq müxtəlif əks-səda doğurur, koordinat sahəsində koordinat sahəsində belə bir xətanın mövcudluğunu göstərə bilər. Məlumat faylının mətni böyük hərflə görünərsə, kiçik hərf l hərfinin bütün nümunələrini axtarmaq üçün mətn redaktoruna müraciət etməklə bu səhvləri asanlıqla tapmaq olar.

Hidrogen Atomları

  • Hidrogen atomu qeydləri müəyyən bir qalığın bütün digər atomlarının qeydlərini izləyir.
  • Hidrogen atomunun adı H hərfi ilə başlayır. Adın növbəti hissəsi əlaqəli olmayan hidrogen atomunun adına əsaslanır. Məsələn, amin turşusu qalıqlarında H-dən sonra birləşdirilmiş atomun uzaqlıq göstəricisi (əgər varsa), birdən çox hidrogen eyni atoma bağlıdırsa, birləşmiş atomun budaq göstəricisi (əgər varsa) gəlir. hər hidrogen atomunun özünəməxsus adına sahib olması üçün əlavə rəqəm əlavə olunur. Standart nukleotidlərdə və amin turşularında (nadir hallarda görülən HXT-dən başqa) hidrogen atomları IUPAC tövsiyələrinə uyğun olaraq adlandırılır (Markley). və b., Saf Appl Chem70:117 (1998)). HETATM qalıqlarında hidrogen atomlarının adları oxşar şəkildə müəyyən edilir.
  • Hidrogenin adı dörd simvoldan ibarətdirsə, 13-cü sütundan başlayaraq sola əsaslandırılır, əgər dörddən az simvol varsa, 14-cü sütundan başlayaraq sola əsaslandırılır.

PDB Formatının PQR Variantı

Bir neçə proqram PQR adlı dəyişdirilmiş PDB formatından istifadə edir, burada atom qismən yükü (Q) və radius (R) sahələri ATOM və HETATM qeydlərində X,Y,Z koordinat sahələrini izləyir. Çıxarış: PQR formatı kifayət qədər sərbəst müəyyən edilib və hansı proqramın faylı istehsal etdiyinə və ya istifadə etdiyinə görə dəyişir. Məsələn, APBS yalnız bütün sahələrin boşluqla ayrılmasını tələb edir.

Əgər Chimera tərəfindən oxunan ATOM və ya HETATM qeydi PDB formatında deyilsə, Chimera növbəti dəfə onu PQR formatı kimi oxumağa çalışır. Bu halda, koordinatlara qədər olan bütün sahələrin hələ də standart formata uyğun olması gözlənilir, lakin növbəti iki səkkiz sütunlu sahənin hər birində üzən nöqtə nömrəsi olması gözlənilir: ödəniş 55-62 sütunlarından oxunur və radius 63-70-ci sütunlardan oxunur. Dəyərlər atom atributları kimi təyin edilir doldurmaqradius, müvafiq olaraq.

PDB2PQR strukturun təmizlənməsi, şarj/radius təyini və PQR faylının yaradılması üçün proqramdır. Həmçinin baxın PDB2PQR Chimera-da alət.


Giriş

Biologiya və biotibbi tədqiqatlarda kompüterlərin və hesablama modellərinin istifadəsi son onilliklərdə kəskin şəkildə artmışdır. Eyni zamanda, bütün səviyyələrdə olan tələbələr gündəlik həyatlarında əvvəlkindən daha çox kompüter və internetdən istifadə edirlər. Tədris və tədqiqatı dəstəkləmək üçün onlayn mövcud olan çoxlu hesablama alətləri tələbələrin artıq tanış olduqları cihazlardan istifadə edərək praktiki fəaliyyətlərlə məşğul olmaq vasitəsilə öyrənmələrini və yadda saxlamalarını artırmaq üçün istifadə edilə bilər. Burada bioinformatika və kompüter modelləşdirməsini təqdim etmək üçün pulsuz onlayn verilənlər bazası və kompüter proqramlarından istifadə etməklə bir sıra dərslər təklif edirik. Bu dərslərdə tələbələr zülal strukturunun müxtəlif aspektlərini, hüceyrə funksiyalarını, xəstəlik proseslərində iştirakını və zülal-liqand qarşılıqlı təsirlərini daha effektiv şəkildə öyrənirlər. Tələbələr adətən yeni əczaçılıq vasitələrinin yaradılması prosesi ilə çox maraqlanırlar və burada təklif olunan bir sıra kompüter təlimlərindən sonra onlar dərman preparatlarının layihələndirilməsi boru kəmərlərinin hesablanmasında iştirak edən addımları başa düşəcəklər. ən yaxşı effektor molekul – dərman namizədi.

Molekulyar biologiya və biokimya üzrə əksər yaş laboratoriya təcrübələrindən fərqli olaraq, bu hesablama təcrübələri bahalı avadanlıq və ya laboratoriya qurğuları tələb etmir. Burada təsvir etdiyimiz alətlər əsasən standart İnternet bağlantısı vasitəsilə əldə edilə bilən pulsuz onlayn resurslardır. Yerli proqram təminatı da istifadə oluna bilər və biz ümumi platformaların əksəriyyətində işləyə bilən pulsuz və quraşdırması asan proqramları tövsiyə edəcəyik. Təlimləri asanlıqla laboratoriyadan əvvəl, sinifdə və ev tapşırıqları arasında bölmək olar. Onlar həmçinin bir üç saatlıq laboratoriyada laboratoriyadan əvvəl/laboratoriyadan sonrakı tapşırıqla və ya iki laboratoriyadan çox və ya mühazirə və laboratoriyanın bəzi kombinasiyası şəklində aparıla bilər. Bu sahəyə xüsusi marağı olan tələbələr dərman dizaynında bir ay və ya müddətli layihə təşkil edəcək daha mürəkkəb tapşırıqlara keçə bilərlər.

Bu material kurrikulumda müxtəlif yollarla istifadə edilə bilər. Aşağıdakılar öyrədilə bilən anlayışlara nümunələrdir: zülal strukturunun tikinti blokları, zülal strukturunun iyerarxiyası, zülal qatlanması, zülallar və kiçik molekullar (dərman namizədləri, dərmanlar, toksinlər, tənzimləyici/siqnal molekulları) arasında qarşılıqlı əlaqəyə imkan verən zülallarda struktur xüsusiyyətləri. ), zülal-zülal və ya zülal-nuklein turşusu kompleksinin formalaşması, biomolekulların üçölçülü strukturlarının təyini üsulları, zülal funksiyasının müxtəlifliyi (məsələn, kataliz, siqnal, nəql), insan xəstəliklərinin mexanizmlərində protein hədəflərinin müəyyən edilməsi və rasional dərman dizaynı. Tələbələr eksperimental olaraq müəyyən edilmiş zülal strukturlarını vizuallaşdırmağı və təhlil etməyi, çoxsaylı verilənlər bazasından məlumat toplamaq, zülal səthlərinin xüsusiyyətlərini hesablamaq və zülal-liqand qarşılıqlı təsirini simulyasiya etmək üçün kompüter proqramlarından istifadə etməyi və nəhayət, dərman dizaynı kontekstində məlumatları şərh etməyi öyrənəcəklər.

Biz molekulyar biologiya və ya biokimya üzrə qabaqcadan heç bir məlumatı olmayan birinci kurs tələbələri üçün bu məşqləri təxminən üç-dörd saatlıq, giriş səviyyəli sessiya üçün tərtib etdik və həyata keçirdik, beləliklə, bütün elm sahələrini iştirak etməyə təşviq etdik (bunların nəticələri seminara bənzər sessiyalar aşağıda Qiymətləndirmə bölməsində təsvir edilmişdir). Bu məşğələlər orta məktəb səviyyəsində, xüsusən də AP Biologiya kursunda uyğun ola bilər və bu səviyyədə potensial olaraq nəzərdən keçirilən təhsil standartları Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

Növbəti Nəsil Elm Standartları
HS-LS1-2 Çoxhüceyrəli orqanizmlər daxilində spesifik funksiyaları təmin edən qarşılıqlı təsir edən sistemlərin iyerarxik təşkilini göstərmək üçün bir model hazırlayın və istifadə edin.
AP Biologiyasının Tədris Məqsədləri
4.1 Şagird bioloji polimerin ardıcıllığı və altkomponentləri arasındakı əlaqəni və onun xassələrini izah edə bilir.
4.2 Tələbə bioloji polimerin alt komponentlərinin və onların ardıcıllığının həmin polimerin xassələrini necə müəyyən etdiyini izah etmək üçün təsvirləri və modelləri dəqiqləşdirə bilir.
4.3 Şagird bioloji polimerin altkomponentlərində baş verən dəyişikliklərin molekulun funksionallığına təsir etdiyini proqnozlaşdırmaq və əsaslandırmaq üçün modellərdən istifadə etməyi bacarır.
4.9 Şagird bioloji sistemin komponent(lər)indəki dəyişikliyin orqanizm(lər)in funksionallığına təsirini proqnozlaşdıra bilir.
Növbəti Nəsil Elm Standartları
HS-LS1-2 Çoxhüceyrəli orqanizmlər daxilində spesifik funksiyaları təmin edən qarşılıqlı təsir edən sistemlərin iyerarxik təşkilini göstərmək üçün bir model hazırlayın və istifadə edin.
AP Biologiyasının Tədris Məqsədləri
4.1 Şagird bioloji polimerin ardıcıllığı və altkomponentləri arasındakı əlaqəni və onun xassələrini izah edə bilir.
4.2 Tələbə bioloji polimerin alt komponentlərinin və onların ardıcıllığının həmin polimerin xassələrini necə müəyyən etdiyini izah etmək üçün təsvirləri və modelləri dəqiqləşdirə bilir.
4.3 Şagird bioloji polimerin altkomponentlərində baş verən dəyişikliklərin molekulun funksionallığına təsir etdiyini proqnozlaşdırmaq və əsaslandırmaq üçün modellərdən istifadə etməyi bacarır.
4.9 Şagird bioloji sistemin komponent(lər)indəki dəyişikliyin orqanizm(lər)in funksionallığına təsirini proqnozlaşdıra bilir.

İçindəkilər

Çox sayda PBP var, adətən hər bir orqanizmdə bir neçə olur və onlar həm membrana bağlı, həm də sitoplazmik zülallar şəklində olur. Məsələn, Spratt (1977) altı müxtəlif PBP-nin bütün suşlarda müntəzəm olaraq aşkar edildiyini bildirir. E. coli molekulyar çəkisi 40.000 ilə 91.000 arasında dəyişir. [3] Fərqli PBP-lər hər hüceyrədə müxtəlif sayda olur və penisilin üçün müxtəlif yaxınlıqlara malikdir. PBP-lər adətən yüksək molekulyar çəki (HMW) və aşağı molekulyar çəki (LMW) kateqoriyalarına geniş şəkildə təsnif edilir. [4] PBP-lərdən təkamül etmiş zülallar bir çox ali orqanizmlərdə olur və məməlilərin LACTB zülalını ehtiva edir. [5]

PBP-lərin hamısı bakteriya hüceyrə divarlarının əsas komponenti olan peptidoqlikanın sintezinin son mərhələlərində iştirak edir. Bakterial hüceyrə divarının sintezi böyümə, hüceyrə bölünməsi (beləliklə, çoxalma) və bakteriyalarda hüceyrə quruluşunun qorunması üçün vacibdir. [2] PBP-lərin inhibəsi hüceyrə divarının strukturunda qüsurlara və hüceyrə şəklində pozuntulara, məsələn, filamentləşməyə, yalançı çoxhüceyrəli formalara, sferoplastların əmələ gəlməsinə səbəb olan lezyonlara və nəticədə hüceyrə ölümü və lizisinə səbəb olur. [6]

PBP-lərin lipid aralıq məhsullarından çapraz bağlı peptidoqlikanın sintezi prosesində iştirak edən bir sıra reaksiyaları katalizlədiyi və onların xaric edilməsinə vasitəçilik etdiyi göstərilmişdir. D-peptidoqlikanın xəbərçisi olan alanin. Təmizlənmiş fermentlərin aşağıdakı reaksiyaları katalizlədiyi göstərilmişdir: D-alanin karboksipeptidaza, peptidoqlikan transpeptidaza və peptidoqlikan endopeptidaza. Tədqiq edilmiş bütün bakteriyalarda fermentlərin yuxarıda göstərilən reaksiyalardan birdən çoxunu katalizlədiyi göstərilmişdir. [3] Ferment penisillinə həssas olmayan transqlikosilaz N-terminal sahəsinə (xətti qlikan zəncirlərinin əmələ gəlməsində iştirak edir) və penisillinə həssas transpeptidaza C-terminal sahəsinə (peptid alt bölmələrinin çarpaz bağlanmasında iştirak edir) və serinə malikdir. aktiv sahə PBP ailəsinin bütün üzvlərində qorunur. [4]

Bəzi aşağı molekulyar çəkili PBP-lər MreB sitoskeleti ilə birləşir və hüceyrə böyüməsi zamanı petipdoqlikanı yönümlü şəkildə daxil edərək hüceyrə ətrafında fırlanmasını izləyir. [7] Bunun əksinə olaraq, yüksək molekulyar ağırlıqlı PBP-lər MreB-dən müstəqildir və peptidoqlikandakı qüsurları aşkar edərək və təmir edərək hüceyrə divarının bütövlüyünü qoruyur. [8]

PBP-lər β-laktam antibiotiklərinə bağlanır, çünki onlar kimyəvi quruluşda peptidoqlikanı meydana gətirən modul hissələrə bənzəyirlər. [9] Onlar penisilinə bağlandıqda, β-laktam amid bağı PBP-nin aktiv yerində katalitik serin qalığı ilə kovalent əlaqə yaratmaq üçün parçalanır. Bu, geri dönməz reaksiyadır və fermenti təsirsiz hala gətirir.

Antibiotiklər və müqavimətdəki rollarına görə PBP-lər haqqında çoxlu araşdırmalar aparılmışdır. Bakterial hüceyrə divarının sintezi və onun sintezində PBP-lərin rolu selektiv toksiklik dərmanları üçün çox yaxşı hədəfdir, çünki metabolik yollar və fermentlər bakteriyalara xasdır. [10] Antibiotiklərə qarşı müqavimət PBP-lərin həddindən artıq istehsalı və penisilinlərə (laktamaza istehsalı kimi digər mexanizmlər arasında) aşağı yaxınlığa malik olan PBP-lərin əmələ gəlməsi ilə yaranmışdır. Bu təcrübələr zülala müxtəlif amin turşuları əlavə etməklə PBP-nin strukturunu dəyişdirərək, dərmanın zülalla necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu yeni kəşf etməyə imkan verir. PBP-lər üzərində aparılan tədqiqatlar yeni yarı sintetik β-laktamların kəşfinə gətirib çıxardı, burada orijinal penisilin molekulunda yan zəncirlərin dəyişdirilməsi PBP-lərin penisillinə olan yaxınlığını artırdı və beləliklə, müqavimət inkişaf etdirən bakteriyalarda effektivliyi artırdı.

β-laktam halqası bütün β-laktam antibiotikləri üçün ümumi olan bir quruluşdur. [12]


Müəyyən bir pdb faylında neçə müxtəlif zəncir mövcuddur? - Biologiya

Eksperimental Data Snapshot

wwPDB Təsdiqləmə   3D Hesabat Tam Hesabat

Qeyri-planar ifrazat IgA2 və yaxın planar ifrazat IgA1 məhlul strukturları onların müxtəlif selikli qişa immun reaksiyalarını rasionallaşdırır.

(2009) J Biol Chem 284: 5077-5087

  • PubMed: 19109255  PubMedSearch-də PubMed Central-da axtar
  • DOI: 10.1074/jbc.M807529200
  • Əlaqədar strukturların ilkin sitatları:  
    3CM9
  • PubMed Abstrakt: 

Sekretor IgA (SIgA) insanda ən çox yayılmış antikordur və selikli qişa toxunulmazlığının mərkəzidir. O, iki alt sinif, SIgA1 və SIgA2 kimi mövcuddur, burada SIgA2-nin Fab və Fc bölgələrini birləşdirən daha qısa menteşəsi var. SIgA-nın hər iki forması əsasən dimerikdir və ifrazat prosesi zamanı əlavə olunan sekretor komponent (SC) adlı əlavə zülal ehtiva edir və SIgA-nı sərt selikli qişa şəraitində qoruduğuna inanılır.

Sekretor IgA (SIgA) insanda ən çox yayılmış antikordur və selikli qişa toxunulmazlığının mərkəzidir. O, SIgA1 və SIgA2 kimi iki alt sinif kimi mövcuddur, burada SIgA2-nin Fab və Fc bölgələrini birləşdirən daha qısa menteşəsi var. SIgA-nın hər iki forması əsasən dimerikdir və ifrazat prosesi zamanı əlavə olunan və SIgA-nı sərt selikli qişa şəraitində qoruduğu güman edilən sekretor komponent (SC) adlı əlavə zülal ehtiva edir. Burada məhdud səpilmə modelləşdirməsindən istifadə edərək SIgA2 daxilində dimerik IgA2 ilə müqayisədə beş SC domenini tapırıq. X-ray və çökmə parametrləri göstərdi ki, SIgA2 uzadılmış məhlul strukturuna malikdir. SIgA2-nin məhdudlaşdırılmış modelləşdirilməsinə dimerik IgA1 üçün ən uyğun həll strukturumuza uyğun olaraq yerləşdirilən iki IgA2 monomerindən istifadə edilərək başlandı. SC ən yaxşı Fc-Fc bölgəsinin qabarıq kənarında yerləşirdi. Ən yaxşı uyğun modellər göstərdi ki, SIgA2 əvvəlki yaxın planar SIgA1 quruluşumuzdan fərqli olaraq strukturunda əhəmiyyətli dərəcədə qeyri-planardır. Həm qısa IgA2 menteşələri, həm də SC-nin mövcudluğu dörd Fab bölgəsini SIgA2-də Fc müstəvisindən kənara çıxarır. Bu, bəzi SIgA2 molekullarında SC-nin qeyri-kovalent bağlanmasını izah edə bilər. Bu qeyri-planar quruluşun SIgA2 və SIgA1 üçün spesifik immun xüsusiyyətləri ilə nəticələnəcəyi proqnozlaşdırılır. SIgA1 və SIgA2 alt sinifləri arasında müşahidə olunan fərqləri onların antigenlərlə qarşılıqlı əlaqəsi, proteazlara həssaslığı, reseptorlara təsiri və müxtəlif toxumalarda paylanması baxımından izah edə bilər. Müxtəlif strukturlar selikli qişanın sekresiyalarında hər iki formanın yayılmasına səbəb olur.

  • X-şüaları və neytronların səpilməsi, analitik ultrasentrifuqa və məhdudlaşdırılmış mdoelling yolu ilə monomerik insan IgA2-nin məhlul strukturunun təyini: monomer insan IgA1 ilə müqayisə
    Furtado, P.B., Whitty, P.W., Robertson, A., Eaton, J.T., Almogren, A., Kerr, M.A., Woof, J.M., Perkins, S.J.
    (2004) J Mol Biol 338: 921
  • Dimerik IgA1-in Fc kənarında sekretor komponentin yeri sekretor IgA1-in selikli qişa toxunulmazlığında rolu haqqında anlayışı ortaya qoyur.
    Bonner, A., Almogren, A., Furtado, P.B., Kerr, M.A., Perkins, S.J.
    () Dərc olunacaq --: --

Struktur və Molekulyar Biologiya İnstitutu, Bioelmlər Bölməsi, Darvin Binası, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, Birləşmiş Krallıq.


Hər şənbə UTC saat 3:00-a qədər, hər yeni giriş üçün wwPDB veb-saytı aşağıdakıları təmin edir: hər bir fərqli polimer (new_release_structure_sequence.tsv) üçün ardıcıllıq(lar) (amin turşusu və ya nukleotid) və lazım olduqda hər biri üçün InChI sətir(lər) fərqli liqand (new_release_structure_nonpolymer.tsv) və kristallaşma pH dəyəri(lər)i (new_release_crystallization_pH.tsv).

Hər çərşənbə günü saat 00:00 UTC-dən etibarən bütün yeni və dəyişdirilmiş məlumat daxilolmaları wwPDB FTP saytlarının hər birində yenilənəcək. PDB FTP arxivi olduqca böyükdür, 1TB-dan çox yaddaş tələb edir və hər həftəlik yeniləmə ilə böyüməyə davam edir.

Əldə edilmiş məlumatların siyahısı

PDB arxivindəki cari məlumatların müxtəlif xülasələrini FTP saytının /pub/pdb/derived_data kataloqu vasitəsilə əldə etmək olar. Bu fayllara keçidlər və təsvirlər aşağıda mövcuddur.

müəllif.idx Bütün PDB ID kodlarının və giriş müəlliflərinin siyahısı.
cmpd_res.idx Bütün PDB ID kodlarının, qətnamə və mürəkkəb adların siyahısı.
mürəkkəb.idx Bütün PDB ID kodlarının və mürəkkəb adların siyahısı.
crystal.idx CRYST1 qeydindən bütün PDB ID kodlarının və kristal vahid hüceyrə parametrlərinin siyahısı.
entry.idx Bütün PDB ID kodlarının siyahısı, başlığa qoşulma tarixi, birləşmə, mənbə, müəllif siyahısı, qətnamə və təcrübə növü (əgər rentgen şüası deyilsə).
on_hold.list Gözləmədə olan bütün qeydlərin siyahısı
pdb_entry_type.txt Bütün PDB qeydlərinin siyahısı, hər birinin zülal, nuklein turşusu və ya zülal-nuklein turşusu kompleksi kimi müəyyən edilməsi və strukturun difraksiya və ya NMR ilə müəyyən edilib-edilməməsi.
pdb_seqres.txt.gz FASTA formatında bütün PDB ardıcıllıqlarının siyahısı.
gözlənilən_gözləmə siyahısı Nəşr edildikdən sonra buraxılacaq bütün yazıların siyahısı.
resolu.idx Bütün PDB ID kodlarının və verilənlərin ayırdetmə dəyərlərinin siyahısı. NMR tərəfindən müəyyən edilmiş qeydlər üçün ayırdetmə dəyəri -1.00-dir.
source.idx Mürəkkəb qeydlərdə tapıldığı kimi bütün PDB ID kodlarının və mənbə adlarının siyahısı.

Girişi mümkün qədər səmərəli etmək üçün bir sıra yükləmə yerləri və seçimlər təmin edilmişdir.

RCSB PDB:

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML Formatında (xml) koordinat fayllarını endirin:

PDB Formatında koordinat fayllarını yükləyin:

EMDB xəritəsi metadata başlıq fayllarını (xml) endirin:

EMDB girişi EMD-5001 üçün kataloqları/faylları endirin:

Doğrulama hesabatı fayllarını endirin:

düzəldilmiş wwPDB deposunu ehtiva edən anonim ftp serverinə qoşulacaq.

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML formatında koordinat fayllarını yükləyin:

PDB formatında koordinat fayllarını yükləyin:

EMDB məlumat fayllarını endirin:

Doğrulama hesabatı fayllarını endirin:

ABŞ saytı ilə bağlı əlavə yardım lazımdır: Lütfən, ftp.rcsb.org saytına qoşulmaqda hər hansı probleminiz varsa, [email protected] ilə əlaqə saxlayın.

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML Formatında (xml) koordinat fayllarını endirin:

PDB Formatında koordinat fayllarını yükləyin:

EMDB xəritəsi metadata başlıq fayllarını (xml) endirin:

EMDB girişi EMD-1003 üçün kataloqları/faylları endirin:

Doğrulama hesabatı fayllarını endirin:

düzəldilmiş wwPDB deposunu ehtiva edən anonim ftp serverinə qoşulacaq.

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML formatında koordinat fayllarını yükləyin:

PDB formatında koordinat fayllarını yükləyin:

Tam PDB ftp ağacını endirin:

EMDB məlumat fayllarını endirin:

Doğrulama hesabatı fayllarını endirin:

PDBe saytı ilə bağlı əlavə yardım lazımdır: Ftp.ebi.ac.uk saytına qoşulma ilə bağlı hər hansı probleminiz varsa, lütfən, PDBe ilə əlaqə saxlayın (http://www.ebi.ac.uk/pdbe/about/contact və ya e-poçt [email protected]).

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML Formatında (xml) koordinat fayllarını endirin:

PDB Formatında koordinat fayllarını yükləyin:

EMDB xəritəsi metadata başlıq fayllarını (xml) endirin:

EMDB girişi EMD-5001 üçün kataloqları/faylları endirin:

Doğrulama hesabatı fayllarını endirin:

düzəldilmiş wwPDB deposunu ehtiva edən PDBj-də anonim ftp serverinə qoşulacaq.

PDB Exchange Formatında (mmCIF) koordinat fayllarını endirin:

PDBML formatında koordinat fayllarını yükləyin (hamısı):

PDBML formatında koordinat fayllarını yükləyin (atom olmayan sayt məlumatı):

PDBML formatında koordinat fayllarını endirin (yalnız atom saytı məlumatı):


Müəyyən bir pdb faylında neçə müxtəlif zəncir mövcuddur? - Biologiya

Eksperimental Data Snapshot

  • Metod: X-ŞUALARI DIFFRAKSİYASI
  • Qətnamə: 2.10 Å
  • R-Dəyərsiz: 0,320 
  • R-Dəyər İşi: 0,219 

wwPDB Təsdiqləmə   3D Hesabat Tam Hesabat

İnsan NF-kappaB p52 homodimer-DNT kompleksinin 2.1 A rezolyusiyada quruluşu.

(1997) EMBO J 16: 7078-7090

  • PubMed: 9384586  PubMedSearch-də axtarış PubMed Central-da
  • DOI: 10.1093/emboj/16.23.7078
  • Əlaqədar strukturların ilkin sitatları:  
    1A3Q
  • PubMed Abstrakt: 

İnsan NF-kappaB p52-nin təbii kappaB DNT-yə bağlanma yeri MHC H-2 ilə spesifik kompleksində kristal quruluşu 2.1 A rezolyusiyada həll edilmişdir. Ümumi struktur NF-kappaB p50-DNT kompleksinə bənzədiyi halda, 'insert bölgəsində' açıq fərqlər müşahidə olunur.

İnsan NF-kappaB p52-nin təbii kappaB DNT-yə bağlanma yeri MHC H-2 ilə spesifik kompleksində kristal quruluşu 2.1 A rezolyusiyada həll edilmişdir. Ümumi quruluş NF-kappaB p50-DNT kompleksinə bənzədiyi halda, "insert bölgəsi" daxilində aydın fərqlər müşahidə olunur. Bu ardıcıllıq seqmenti müxtəlif Rel zülalları arasında uzunluğa görə fərqlənir. NF-kappaB p50 ilə müqayisədə kompakt alfa-spiral daxiletmə bölgəsi elementi N-terminal domeninin nüvəsindən kənara fırlanır və əsasən qütb yarığı açılır. Daxiletmə bölgəsi digər zülallara potensial qarşılıqlı təsir səthləri təqdim edir. Strukturun yüksək qətnaməsi zülal-DNT interfeysində qarşılıqlı təsirlərə vasitəçilik edən çoxlu su molekullarını ortaya qoyur. Rel zülal-DNT qarşılıqlı təsirində əlavə mürəkkəblik dimer interfeysinin kənarındakı qalıqları mərkəzi DNT əsaslarına birləşdirən genişlənmiş interfasial su boşluğundan irəli gəlir. Müşahidə olunan su şəbəkəsi NF-kappaB p52 və NF-kappaB p50 homodimerləri arasında bağlanma spesifikliyindəki fərqləri hesablaya bilər.

  • NF-kappaB P52 Homodimerinin Difraksiya Keyfiyyətli Kristallarının Mühəndisliyi: DNT Kompleksi
    Cramer, P.,  Muller, C.W.
    (1997) FEBS Lett 405: 373

Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyası (EMBL), Grenoble Outstation, c/o ILL, BP 156, 38042 Grenoble Cedex 9, Fransa.


3. Qalıq-əmlak sahələri

Bu bölmədə hər qalıq əsasında zülal, RNT və DNT molekulları üçün keyfiyyətli məlumatların xülasə planları göstərilir.

Hər bir molekul üçün göstərilən iki qrafik var. Birinci qrafik 1-ci bölmədə göstərildiyi kimidir: yaşıl, sarı, narıncı və qırmızı seqmentlər müvafiq olaraq 0, 1, 2 və 3 və ya daha çox növ yalnız model keyfiyyət meyarları olan qalıqların qeyri-adi göstəriciləri olan hissəsini göstərir. The additional red segment above the summary graphic (if present) indicates the fraction of residues that have an unusual fit to the density (RSRZ outliers).

The second graphic shows the sequence annotated by these criteria with outliers in model quality and unusual fit to the electron density (see example graphic below). The colour-coding described above is used here too. A red dot above a residue indicates a poor fit to the electron density (i.e., an RSRZ outlier). Consecutive stretches of residues for which no outliers were detected at all are not shown individually, but indicated by a green connector. Residues absent from the final model are shown in grey.

In general, the less red, orange, yellow and grey these plots contain, the better. It is important to realise that residues that are outliers on one or more model-validation criteria could be either errors in the model, or reflect genuine features of the structure. Careful analysis of the experimental data (electron density maps) is typically required to make the distinction. Outlier residues that are important for structure or function (e.g., enzymatic residues, interface residues, ligand-binding residues) should be inspected extra carefully (and addressed in a manuscript describing the structure).

The types of model-only quality criteria included in this analysis, and the software used for their calculation are:

bond length and angle outliers (MolProbity, Chen et al., 2010)

chirality outliers (Validation-pack, Feng et al.)

planarity outliers (Validation-pack, Feng et al.)

too-close contacts (MolProbity, Chen et al., 2010 and Validation-pack, Feng et al.)

protein backbone (Ramachandran) outliers (MolProbity, Chen et al., 2010)

protein sidechain torsion angle outliers (MolProbity, Chen et al., 2010)

RNA backbone torsion angle outliers (MolProbity, Chen et al., 2010)

RNA sugar pucker outliers (MolProbity, Chen et al., 2010)

Details of the outliers found for a residue can be found further down the report, in the Model quality section.


How to delete everything but a specific ligand from a PDB file using Linux-compatible free software?

I would like to delete everything from a PDB file except a specific ligand that I know the PDB code for. Is there a simple way to using free Linux-compatible software? If you want a specific example for your answer 1YAT and its ligand FK5 (tacrolimus) is an example I'm presently working on. I think PyMOL might have this capability using the delete command but running:

which should delete the macromolecule (chain A) at least but I saw no visually-obvious change. I have viewed the PyMOL Wiki article on the delete command but it was not helpful as what name meant was not obvious to me.

By free software I mean free of charge not free as in freedom. One piece of software that I used to do this with on Windows was Accelrys (or BIOVIA) Discovery Studio Visualizer, tried to run it on Arch Linux, however, as it has a Linux binary, but it failed to run. This is presumably because it is for Red Hat Enterprise Linux/SUSE Linux Enterprise which has too old of system libraries for Arch Linux compatibility.


G6. Proteomics Problem Set 1

  • Henry Jakubowski tərəfindən töhfə
  • St. Benedict/St. Kollecində professor (Kimya). John Universiteti

You will study a signal transduction protein and their interaction domains using a variety of web-based proteomics programs. For most of these programs you will need to input the amino acid sequence in FASTA format. Select a PDB code for a protein from the table at the end of this section. You could also use these programs to study any protein in the PDB.

Getting the FASTA sequence
1. First go to the PDB. Input the name of your protein (which has an interaction domain) in the search box. Limit the search to homo sapiens. Pick from the list of protein structure files the most appropriate one. The example below is for the 2YYN pdb code.

2. Select the Download Files dropdown and save the FASTA sequence to your home directory. Download the file as a Wordpad. You might have to remove recurring sections that don&rsquot correspond to the single letter amino acid sequence or identical sequences if the structure consists of identical subunits To see if that might be the case, select JSmol (see figure above), rotate the structure with your mouse to see if there are multiple chains, and hover the mouse over the chains to see how the amino acids in that chain are labeled. You might see [TRP]33A: for example, where A indicates a separate A chain. Move to other chains. Then go to the Wordpad version of the FASTA sequences. You can examine the chains to see if the chains are identical. If so delete all but the first. See the above FASTA link for help.

I. Prediction of Protein Properties from Sequence Data
Use the following programs to gain information about your protein. Snip (with snipping tool for example) and paste a bit of relevant info from each program (using Snipping Tool) into this DOCX file and save it into the folder and upload it into Sharepoint. Name the file Lastname_LastName_FirstInitial_WebInteraction. If you have any problem with any of the programs (lots of error messages), skip that particular program. Several of them do the same type of analyzes. Compare the result. Snip and paste sufficient content to show that you complete the question. Write answers when asked to interpret the output.
&emsp
a. Sequence Manipulation Suite : Determine the molecular weight of the protein.

b. Eukaryotic Linear Motif : Linear motifs are short, evolutionarily intrinsically disordered section of regulatory proteins and provide low-affinity interaction interfaces. These compact modules play central roles in mediating every aspect of the regulatory functionality of the cell. They are particularly prominent in mediating cell signaling, controlling protein turnover and directing protein localization. The Eukaryotic Linear Motif (ELM) provides the biological community with a comprehensive database of known experimentally validated motifs, and an exploratory tool to discover putative linear motifs in user-submitted protein sequences. Snip and paste the top of the output that shows the IUPRED showing the disorder/order graph.

c. TargetP 1.1 : predicts the subcellular location of eukaryotic protein. Snip and paste the results. Interpret them based on this link . Where is your protein likely found?

d. NET-NES 1.1 Server :: predicts leucine-rich nuclear export signals (NES) in eukaryotic protein This link will help you explain the output. Does yours?

e. NLSdb -- Database of nuclear localization signals : Search for information on nuclear localization signals (NLSs) and nuclear proteins. Select Query. Input the PDB code and select NL. Does yours?

f. NetPhos 2.0 server : produces neural network predictions for serine, threonine and tyrosine phosphorylation sites in eukaryotic proteins. (other cool prediction programs from this site)

g. TMPRED : The TMpred program makes a prediction of membrane-spanning regions and their orientation. The algorithm is based on the statistical analysis of TMbase, a database of naturally occurring transmembrane proteins. The prediction is made using a combination of several weight-matrices for scoring. Paste in your FASTA sequence but remove the header before running. Does it have a transmembrane helix?

h. TopPred 1.1 &ndash Topology predictor for membrane proteins at the Pasteur Institute. You will have to input your email address. Paste in the entire FASTA file. Does it have transmembrane helices? (Part of Mobyle )

Save the first graph (PNG graphic file) of the output, open it with Adobe Photoshop, and paste the image into your report. Does the graph show alternating hydrophobic (+ values)/hydrophilic (- values) sections consistent with transmembrane helices (for example you would expect to see 7 hydrophobic stretches for GPCR)?

i. PFAM &ndash multiple analyses of Protein FAMilies. This program looks at the domain organization of a protein sequence. Input the pdb code. When finished, select &ldquosequences&rdquo in the list below.


Then select the human sequence. Snip the resulting diagram and legend showing the domain structure of the protein. You can also click on each domain in the diagram to get more info on the domain. Does the protein have the domain suggested in the beginning table?&emsp

j. Prosite : Input your FASTA sequence in the Quick Scan mode. Select Exclude motifs with a high probability of occurrence from the scan. Snip and Paste the Hits by Proifle domain structure. Sometimes you might need a different code number, the UniProtKB: Accession number. Get this from the PDB web page as shown below:

k. eFindSite : is a ligand binding site prediction and virtual screening algorithm that detects common ligand binding sites. Put in the PDB code and then the pdb file you downloaded.

l. eFindSitePPI : detects protein binding sites and residues using meta-threading. It also predicts interfacial geometry and specific interactions stabilizing protein-protein complexes, such as hydrogen bonds, salt bridges, aromatic and hydrophobic interactions

m. NCBI Standard Protein BLAST : Input the FASTA file. The output shows the domain and domain superfamily followed by other protein sequences nearly identical to your protein. The results are graphical followed by descriptive. Snip domain structure with the closest aligned sequences. Then select under PDB structures the pdb code (example below 1xww).
You will see a window similar to below. Select under domain 1xwwwA00 (as an example). :

Then select the UniProtKB accession number. Confirm the many of the predictions you made above.

n. Predict Protein Open : Physiochemical properties of your protein. You will have to provide your email address. When complete you can access much of what you learned above by the links to the left under the Dashboard.

II. Visualizing Protein Interactions

It is important to be able to visualize the binding interactions between the targeted domain and the ligand (small molecule, PTM modified protein, protein or DNA). Here are some programs that allow that. Note: which programa you select will depend on if your protein is bound to a small ligand or to another protein or other macromolecule, in which case you need to explore protein interaction interfaces.

LIGAND:PROTEIN INTERACTIONS

Assignment: You will study the interaction of Protein Kinase C (PKC) with the ligand phorbal ester, which is a mimic of the 2nd messenger diacylglyceride with two programs: Ligand Explorer and Protein-Ligand Interaction Profilers

a. Ligand Explorer is a Java-based program. It probably will NOT work on a Mac running Safari. You will need the latest version of Java to run it. Try the various computer labs around campus as well. Go to the PDB page for your protein. After you input the pdb code, scroll down to Small Molecules section in the middle of the displayed page for that complex. There are links for both 2D and 3D visualization of the interactions. .

Select the 2D plot showing the interactions. The select Jsmol to see the ligand with a binding surface) interacting with contact residues in the protein. You can select a white background and toggle on and off H bonds. SNIP and PASTE.

Now select Ligand Explorer for a more detailed view. Make sure to select the correct ligand (see table below). You may be prompted to allow pop-ups form the site. If so, allow it. You may have to reselect Ligand Explorer again to start the program. Keep giving permissions and following prompts until Ligand Explorer is open. Once launched, select open this link in a new tab or window and instructions will open in a browser. Use the mouse to help find the best view of the interactions.
Select in turn hydrogen bond, hydrophobic, bridged H bond (mediated by a water molecule) and metal interaction (shown on the left hand side. Select Label Interactions by Distance. Take a cropped screenshot of each interaction (see instructions below).
For the final rendering, move the toggle on the Select Surfaces to opaque. Then change the distance in the best way to show the cavity in which the ligand binds. Color by hydrophobicity which gives two colors representing nonpolar and polar parts of cavity. Select solid surfaces

b. Protein-Ligand Interaction Profilers : Input the name of your PDB file. After the run is complete, select SMALL MOLECULE and then the appropriate ligand. You will get a 2D representation you can snip and paste. Then select Pymol 3D view (first 5 computers in ASC 135). You will see an interactive rendering of a small bound ligand and the protein residues it contacts in the complex. You can get a free student download of Pymol for your own computer. Snip and Paste relevant info.

PROTEIN:MACROMOLECULE SURFACE INTERACTIONS

You will study protein:protein interactions between a Src domain and small phospho-Tyr peptide using InterProSurf and COCOMAPS.

a. InterProSurf : Reports numbers of surface and buried atoms for each chain, and areas for each residue deemed to be in the interface. Select PDB Complex in the top menu tabs and input your pdb file. This gives numerical data only. Snip and Paste relevant info.

b. COCOMAPS : analyzes and visualizes interfaces in biological complexes (such as protein-protein, protein-DNA and protein-RNA complexes). Input the PDB file name and then the chains within the PDB file that you wish to see the interaction surface. Put in the letter for one of the interacting chains you selected into the first input box and the second letter into the second box. Detailed results will appear in graphical and tabular form.