8. A fehérjék térszerkezetének jóslása

A probléma bonyolultsága


CASP-ok

Három fő módszer

predic.gif (11k)

Emlékeztető: A fold ("gomboly") fogalma

Példa:

timek.gif (21k) timfold.gif (20k)
Különböző fajokból származó trióz-foszfát izomerázok (TIM) és hasonló fehérjék egymásra illesztett szerkezete (alfa-szénatomokból álló váz). A fehérjecsalád fold-ja, azaz "gombolya", az ún. TIM-barrel fold

A predikció várható sikeressége

Homológiamodellezés

A homológiamodellek rendkívül hasznosak kísérletek tervezéséhez, hipotézisek felállításához, stb.

Hagyományos módszer: lánctöredékek összeszerelése

Kiindulás:

hom1.gif (8.4k)

A három fehérjét egymásra illesztjük, így kitűnik, melyek a szerkezetileg konzerválódott régiók (SCR-ek) és a variábilis régiók (VR-ek). A három fehérje szekvenciáját a térszerkezetek fedése alapján összerendezzük, majd hozzárendezzük az új fehérje szekvenciáját:

hom2.gif (12k)

Az új fehérje felépítése: az SCR-eket bármelyik referenciafehérjéből átvehetjük:

hom3.gif (3.6k)

A VR-eket egyenként megvizsgáljuk. A referenciafehérjék megfelelő VR-jei közül kiválasztjuk a legilleszkedőbbeket. Ha nincs megfelelő, akkor adatbázisban keresünk odaillő hurkot.

hom4.gif (6.0k)

Így előáll a durva modell, mely darabokból van összeszerelve. Energiaminimalizálással finomítható.

hom5.gif (3.2k)

A térbeli kényszerek kielégítésén alapuló módszer

Homológiamodellezés a CASP3-on

Gombolyfelismerés

Felfűzés a CASP3-on

Távoli homológiák felismerése

Ha szekvenciahasonlóság alapján a szekvenciánkhoz nem találunk ismert térszerkezetű homológot, akkor segíthet egy olyan módszer, amely távoli homológokat is megtalál, s ezek között lehet egy olyan, ismert térszerkezetű homológ, amelyet fel tudunk használni a térszerkezet-jósláshoz. A gombolyfelismerés is tkp. távoli homológiát detektál (felismeri a rokonságot két fehérje között az alacsony szekvenciabeli hasonlóság ellenére).

Ab initio térszerkezetjóslás

CASP3

A célszerkezetek:

c3abi.jpg (36k)

Az alkalmazott módszerek

Nincs standard eljárás. Sokféle, egyedi módszer:

Eredmények

CAFASP1

További kilátások