Predicția structurii proteinelor
Pentru predicția structurii proteinelor ( predicția structurii proteinei) se referă la predicția structurii tridimensionale a unei proteine , deoarece secvența sa de aminoacizi , adică predicția structurii sale secundare , terțiară , cuaternară , începând de la structura sa primară .
Structura de predicție (predicția structurii) este operația opusă problemei ingineriei proteinelor (proiectarea proteinelor). Predicția structurilor proteice este unul dintre cele mai importante obiective ale bioinformaticii și chimiei teoretice . Este foarte important în medicină (de exemplu, în proiectarea medicamentelor) și în biotehnologie (de exemplu, în proiectarea de noi enzime).
La fiecare doi ani, calitatea metodelor actuale este evaluată în experimentul Evaluare critică a tehnicilor pentru predicția structurii proteinelor (Casp). [1]
Structura secundară
În domeniul bioinformaticii , secundar structura de predicție este un set de tehnici care urmărește să prevadă structurile secundare locale ale proteinelor și ARN secvențe, doar pe cunoașterea structurii lor primare (respectiv aminoacizi secvențe sau nucleotide secvențe).
În ceea ce privește proteinele , o predicție este de a indica regiunile secvenței de aminoacizi ca spirale alfa probabile sau foi Beta (adesea denumite conformații „extinse”). Succesul unei predicții este determinat prin compararea acestuia cu rezultatele algoritmului Definire structură secundară a proteinelor (DSSP) aplicat structurii cristaline a proteinei ; pentru acizii nucleici , acesta poate fi determinat din schema de legare a hidrogenului .
Au fost dezvoltați algoritmi specializați pentru descoperirea unor modele specifice bine definite, cum ar fi spiralele transmembranare și bobinele înfășurate în proteine sau structurile canonice de microARN în ARN .
Cele mai bune metode moderne de predicție a structurii secundare în proteine ating o precizie de aproximativ 80%; această precizie ridicată permite utilizarea predicțiilor în recunoașterea pliurilor și în predicția structurilor proteice „ab initio”, în clasificarea motivelor structurale și în rafinarea alinierilor secvențiale. Acuratețea metodelor de predicție a structurii secundare este evaluată în repere precum LiveBench și EVA.
Structura terțiară
Rolul concret al predicției structurii proteinelor este acum mai important ca niciodată. Cantități uriașe de date privind secvența de proteine sunt produse de sistemele moderne de secvențiere a ADN - ului la scară largă, cum ar fi Proiectul genomului uman .
În ciuda eforturilor întregii comunități în genomica structurală , producția de structuri proteice determinate experimental (de obicei prin metode foarte lungi și relativ costisitoare, cum ar fi cristalografia cu raze X sau spectroscopia de rezonanță magnetică nucleară ) lasă producția secvențelor proteice mult în urmă.
Complexitatea parametrilor care determină structura terțiară și posibilitățile de pliere ale proteinei necesită o putere de calcul din ce în ce mai mare și un software de simulare din ce în ce mai complex.
Structura cuaternară
Notă
Elemente conexe
linkuri externe
- NetSurfP - Predictor de structură secundară , pe cbs.dtu.dk.
- Pagina principală a experimentului CASP , la predictioncenter.org .
- Diagrama de predicție a structurii proteinelor , pe russell.embl-heidelberg.de . Adus la 12 octombrie 2011 (arhivat din original la 23 ianuarie 2009) .
- Instrumente ExPASy Proteomics - listă de instrumente de predicție
