Индекс случайной катушки - Random coil index

Примеры корреляции между RCI и другими методами измерения амплитуды движения в белках. ЯМР RMSD - среднеквадратичные флуктуации координат атомов в ансамблях ЯМР, MD RMSD - среднеквадратичные флуктуации координат атомов в ансамблях МД, S2 - параметр безмодельного порядка, RCI - индекс случайной катушки, B-фактор - температурный фактор X -лучевые конструкции; RCI-> NMR RMSD - среднеквадратичные флуктуации координат атомов в ансамблях ЯМР, предсказанные из RCI, RCI-> MD RMSD - среднеквадратичные флуктуации координат атомов в ансамблях MD, предсказанные из RCI, RCI-> S2 - параметр порядка без модели предсказано из RCI, RCI-> B-factor - температурный фактор рентгеновских структур, предсказанный из RCI.

Индекс случайной катушки (RCI) предсказывает белок гибкость за счет расчета обратного средневзвешенного значения магистральной вторичной химические сдвиги и прогнозирование значений параметров порядка, не зависящих от модели, а также RMSD по остаткам ЯМР и молекулярная динамика ансамбли от этого параметра.[1]

Ключевые преимущества этого протокола перед существующими методами изучения гибкости белков:

  1. это не требует предварительного знания белок третичная структура России,
  2. он не чувствителен к общему переворачиванию белка и
  3. он не требует дополнительных измерений ЯМР, помимо стандартных экспериментов для определения основной цепи.[2]

Применение вторичных химических сдвигов для характеристики гибкости белка основано на предположении, что близость химических сдвигов к случайным значениям спирали является проявлением повышенной подвижности белка, в то время как значительные отличия от значений случайной спирали указывают на относительно жесткую структуру.[1]

Даже если химические сдвиги жестких остатков могут принимать случайные значения катушки в результате сопоставимого вклада эффектов экранирования и деэкранирования (например, от торсионных углов, водородных связей, кольцевых токов и т. Д.), Объединяя химические сдвиги от нескольких ядер в один параметр позволяет уменьшить влияние этой гибкости на ложные срабатывания. Повышенная производительность происходит из-за разной вероятности случайных химических сдвигов спиралей из разных ядер, обнаруживаемых среди аминокислотных остатков в гибких областях по сравнению с жесткими областями. Как правило, остатки в жестких спиралях или жестких бета-цепях с меньшей вероятностью будут иметь более одного случайного химического сдвига клубка среди сдвигов их основной цепи, чем остатки в мобильных областях.[2]

Фактический расчет RCI включает несколько дополнительных шагов, включая сглаживание вторичных сдвигов по нескольким соседним остаткам, использование поправок на соседние остатки, референция химического сдвига, заполнение зазоров, масштабирование химического сдвига и числовые настройки для предотвращения делить на ноль проблемы. Вторичные химические сдвиги 13C, 15 N и 1H затем масштабируются для учета характерных резонансных частот этих ядер и для обеспечения числовой согласованности между различными частями протокола. После того, как эти поправки масштабирования были сделаны, рассчитывается RCI. На этом этапе также можно применить «коррекцию конечного эффекта». Последний шаг протокола включает сглаживание начального набора значений RCI посредством трехточечного усреднения.[3] [4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2005). «Простой метод прогнозирования гибкости белка с использованием вторичных химических сдвигов». Журнал Американского химического общества. 127 (43): 14970–14971. Дои:10.1021 / ja054842f. PMID  16248604.
  2. ^ а б Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2008). «Применение индекса случайной катушки для изучения гибкости белков». Журнал биомолекулярного ЯМР. 40 (1): 31–48. Дои:10.1007 / s10858-007-9208-0. PMID  17985196.
  3. ^ Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2006). «ЯМР: предсказание гибкости белка». Протоколы природы. 1 (2): 683–688. Дои:10.1038 / nprot.2006.108. PMID  17406296.
  4. ^ Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2007). «Сервер RCI: быстрый и точный расчет гибкости белка с использованием химических сдвигов». Исследования нуклеиновых кислот. 35 (Проблема с веб-сервером): W531 – W537. Дои:10.1093 / нар / гкм328. ЧВК  1933179. PMID  17485469.