蛋白同源建模及分子對(duì)接【研究知識(shí)】

1、蛋白同源建模及分子對(duì)接以CueO蛋白為例,1,行業(yè)傾力,基本策略,建立模型：Swiss-model、 Modeller 模型檢測(cè)：Save 模型優(yōu)化：Chiron 再次檢測(cè)：Save 分子對(duì)接：Autodock,2,行業(yè)傾力,序列與模板相似度，30%模板可用,GMQE（Global Model Quality Estimation）是一種基于目標(biāo)模板對(duì)準(zhǔn)結(jié)合性質(zhì)的質(zhì)量估計(jì)，數(shù)值在0-1之間，越接近于1表示模型越接近實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,Swiss-model同源建模,3,行業(yè)傾力,QMEAN(Qualitative Model Energy Analysis),QMEAN對(duì)模型的質(zhì)量估計(jì)是基于蛋白模型的

2、局部和全局計(jì)分，包括四個(gè)結(jié)構(gòu)描述符： All atom：成對(duì)原子距離依賴性電位 C-： C-相互作用勢(shì)能 Solvation：殘基包埋情況 Torsion：扭轉(zhuǎn)角分布,4,行業(yè)傾力,蛋白模型 局部(每個(gè)氨基酸)Z-score,5,行業(yè)傾力,Z-score在pdb數(shù)據(jù)庫(kù)中所有蛋白中的分布,6,行業(yè)傾力,Modeller軟件,Modeller是一種用Python語(yǔ)言編寫的，可用于本地建立分子模型的軟件。然而，很多人并不熟悉Python語(yǔ)言，因此有人編寫了一個(gè)Moldoller的GUI界面的軟件Easymodeller， Easymodeller科用于簡(jiǎn)單的單模板建模。目前Modeller最新版本為

3、9.16 Easymodeller 最新版本為4.0。 與在線建模軟件相比， Modeller還可進(jìn)行模型的修飾、多模版建模等操作。,7,行業(yè)傾力,Easymodeller建模確定模板,NCBI blast，blastp選擇pdb數(shù)據(jù)庫(kù)，identity30%模板可用。也可用Swiss-model來尋找合適模板。,8,行業(yè)傾力,Easymodeller界面,粘貼序列,添加模板，3-10個(gè),建立模型,9,行業(yè)傾力,以4e9q.A為模板，建立了CueO的蛋白模型，左圖為不含有銅輔基的模型，右圖為含有4個(gè)銅輔基的模型。,銅離子,10,行業(yè)傾力,蛋白模型的檢測(cè)與評(píng)價(jià)以Swiss-model構(gòu)建的Cue

4、O模型為例,Swiss-model構(gòu)建的CueO的蛋白模型,11,行業(yè)傾力,SAVE網(wǎng)站評(píng)估蛋白模型,12,行業(yè)傾力,Procheck,紅色： 核心區(qū)域 黃色： 允許區(qū) 淺黃色： 大致允許區(qū) 空白： 禁阻區(qū),13,行業(yè)傾力,ERRAT,14,行業(yè)傾力,verify3d,15,行業(yè)傾力,Prove,16,行業(yè)傾力,結(jié)果總結(jié),一根據(jù)SAVES的檢測(cè)結(jié)果，需要局部?jī)?yōu)化的部位如下： Procheck：位于 gener區(qū)域的殘基。 ERRAT：錯(cuò)誤建模區(qū)域（置信度高于99%），殘基集中于140160，300320,400420之間。 Verify3d：得分0.2的殘基，殘基集中于300384之間。 二.

5、猜測(cè)建模發(fā)生的錯(cuò)誤可能原因 預(yù)測(cè)的酶活性部位位于309384之間，恰好也是出錯(cuò)集中的區(qū)域?？赡苁且?yàn)轭A(yù)測(cè)模型中Cu離子的缺失，導(dǎo)致對(duì)活性周圍的殘基電子云分布，肽鍵角度，二級(jí)結(jié)構(gòu)等造成了影響。,17,行業(yè)傾力,蛋白模型的優(yōu)化,Chiron網(wǎng)站界面,18,行業(yè)傾力,Chiron優(yōu)化前后分子能量對(duì)比,19,行業(yè)傾力,Save檢測(cè)優(yōu)化后的模型,20,行業(yè)傾力,Autodock 4.0分子對(duì)接,受體：以Swiss-model構(gòu)建的CueO模型為例，未經(jīng)優(yōu)化。 配體：文獻(xiàn)中所給出的CueO的底物之一二乙醇胺（Diethanolamine）,21,行業(yè)傾力,準(zhǔn)備受體和配體,CueO,Diethanolamine,22,行業(yè)傾力,Grid box參數(shù)設(shè)置,23,行業(yè)傾力,分子對(duì)接結(jié)果展示,24,行業(yè)傾力,待解決的問題,1. 蛋白模型的評(píng)估還需完善。 2.蛋白模型的優(yōu)化：因?yàn)樵诰€網(wǎng)站Chiron的優(yōu)化效果并不好，所以在查閱文獻(xiàn)后