predikce trojrozměrných struktur proteinůspiwokv/modelovani/...predikce struktury biomolekul:...
TRANSCRIPT
-
Predikce trojrozměrných struktur proteinů
Vojtěch [email protected]Ústav biochemie a mikrobiologieVŠCHT, Praha
http://web.vscht.cz/spiwokv/http://www.metadynamics.cz
mailto:[email protected]://web.vscht.cz/spiwokv/http://www.metadynamics.cz/
-
Struktury biomolekul:
Studium toho jak proteiny fungují
-
Struktury biomolekul:
www.rcsb.org cca 170 000 prostorových struktur biomolekul (hlavně proteinů)
PyMol
UCSFChimera
VMD
http://www.rcsb.org/
-
Struktury biomolekul:
Návrh léčiv
4Q5M
-
Struktury biomolekul:
Roentgenová strukturní krystalografie
-
Struktury biomolekul:
Nukleární magnetická rezonance
-
Struktury biomolekul:
CryoEM
-
Predikce struktury biomolekul:
Swiss model (https://swissmodel.expasy.org/)
https://swissmodel.expasy.org/
-
Predikce struktury biomolekul:
Swiss model (https://swissmodel.expasy.org/)
https://swissmodel.expasy.org/
-
Abl (1IEP) Lck (2PL0)
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
>LckGSHMQTQKPQKPWWEDEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHTKVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEPIYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFTATEGQYQPQP
Identita 48 %Query 16 DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQ 74 D+WE+ R + + +LG GQ+GEV+ G + ++ VAVK+LK+ +M + FL EA +MK+Sbjct 6 DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKE 65
Query 75 LQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMA 133 ++H LV+L V T+EP YIITE+M G+L+D+L+ + ++ LL MA QI+ M Sbjct 66 IKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVNAVVLLYMATQISSAME 125
Query 134 FIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAIN 193 ++E++N+IHRDL A N LV + K+ADFGL+RL+ + YTA GAKFPIKWTAPE++ Sbjct 126 YLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLA 185
Query 194 YGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLM 253 Y F+IKSDVW+FG+LL EI T+G PYPG+ +V + LE+ YRM RP+ CPE++Y+LMSbjct 186 YNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELM 245
Query 254 RLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFF 278 R CW+ P DRP+F + E FSbjct 246 RACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMF 270
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
Lck AVVTQEP-IYIITEY V T+EP YIITE+Abl GVCTREPPFYIITEF
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
C; A sample alignment in the PIR format; used in tutorial
>P1;1IEPstructureX:1IEP:233 :A:498 :A::::---------------DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKEIKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVSAVVLLYMATQISSAMEYLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLAYNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELMRACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMFQ*
>P1;lcksequence:lck:1 : :@ : ::::---------------DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFT*
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování
-
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování – modeller
alignment.aliC; A sample alignment in the PIR format; used in tutorial
>P1;1IEPstructureX:1IEP:233 :A:498 :A::::---------------DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKEIKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVSAVVLLYMATQISSAMEYLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLAYNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELMRACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMFQ*
>P1;lcksequence:lck:1 : :@ : ::::---------------DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFT*
-
Predikce struktury biomolekul:
Homologní modelování – modeller
model-default.py# Comparative modeling by the automodel classfrom modeller import * # Load standard Modeller classesfrom modeller.automodel import * # Load the automodel class
log.verbose() # request verbose outputenv = environ() # create a new MODELLER environment to build this model in
# directories for input atom filesenv.io.atom_files_directory = ['.', '../atom_files']
a = automodel(env, alnfile = 'alignment.ali', # alignment filename knowns = '1IEP', # codes of the templates sequence = 'lck') # code of the targeta.starting_model= 1 # index of the first modela.ending_model = 1 # index of the last model # (determines how many models to calculate)a.make() # do the actual comparative modeling
-
Predikce struktury biomolekul:
Fold recognition – Phyre2 (http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/~phyre2/)
http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/~phyre2/
-
Predikce struktury biomolekul:
Ab initioRosetta (https://www.rosettacommons.org)Foldit (https://fold.it/)
-
Predikce struktury biomolekul:
Koevoluce
-
Predikce struktury biomolekul:
Strojové učení – Google Alphafold
https://deepmind.com/
-
Predikce struktury biomolekul:
Simulace sbalování proteinů
Lindorff-Larsen et al. Science 2011, 334(6055) 517-520.
-
Predikce struktury biomolekul:
Shrnutí metod:
Metoda Použití Přesnost
Homologní modelování >30 % identity o něco horší než experiment
Fold recognition existuje protein jakš takšs podobnoustrukturon
Ab initio cokoliv nic moc
Koevoluce cokoliv nic moc (jen kontakty)prosekvenované
Strojové učení uvidíme uvidíme
-
Predikce struktury biomolekul:
CASP - https://predictioncenter.org/
https://predictioncenter.org/
-
Predikce struktury biomolekulárních komplexů
Protein-ligand docking
Glide (Schrodinger LLC),PLANTS, Autodock, Autodock VINA,Gold, Dock, ...
De Graaf et al. J. Med. Chem. 2011, 54(23) 8195-8206.
Protein-protein docking
Haddock
Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20Slide 21Slide 22Slide 23Slide 24Slide 25