Náhodný index cívky - Random coil index

Příklady korelace mezi RCI a jinými metodami měření pohybových amplitud v proteinech. NMR RMSD - fluktuace středních kvadrátů atomových souřadnic v souborech NMR, MD RMSD - fluktuace středních kvadrátů atomových souřadnic v souborech MD, S2 - parametr bez modelu, RCI - náhodný index cívky, B-faktor - teplotní faktor X -ray struktury; RCI-> NMR RMSD - kolísání střední kvadratické odchylky atomových souřadnic v souborech NMR predikovaných z RCI, RCI-> MD RMSD - kvadratická střední fluktuace atomových souřadnic v souborech MD predikovaných z RCI, RCI-> S2 - parametr bez modelu predikováno z RCI, RCI-> B-faktor - teplotní faktor rentgenových struktur predikovaný z RCI.

Random coil index (RCI) předpovídá protein flexibilita výpočtem inverzně váženého průměru páteřní sekundární sítě chemické směny a předpovídání hodnot parametrů bez modelu, stejně jako RMSD podle NMR a zbytku molekulární dynamika soubory z tohoto parametru.[1]

Klíčové výhody tohoto protokolu oproti stávajícím metodám studia flexibility proteinů jsou

  1. nevyžaduje předchozí znalost a protein terciární struktura,
  2. není citlivý na celkové omílání proteinu a
  3. nevyžaduje další měření NMR nad rámec standardních experimentů pro přiřazení páteře.[2]

Aplikace sekundárních chemických posunů k charakterizaci flexibility proteinů je založena na předpokladu, že blízkost chemických posunů k náhodným hodnotám cívky je projevem zvýšené mobility proteinů, zatímco významné rozdíly od hodnot náhodných cívek jsou známkou relativně rigidní struktury.[1]

I když chemické posuny tuhých zbytků mohou převzít náhodné hodnoty cívky v důsledku srovnatelných příspěvků účinků stínění a stínění (např. Z torzních úhlů, vodíkových vazeb, kruhových proudů atd.), Kombinace chemických posunů z více jader do jediného parametru umožňuje snížit vliv těchto flexibilních falešných poplachů. Zlepšený výkon pochází z různých pravděpodobností náhodných chemických posunů cívky z různých jader, které se nacházejí mezi aminokyselinovými zbytky ve flexibilních oblastech oproti rigidním oblastem. Typicky je u zbytků v tuhých šroubovicích nebo tuhých beta-vláknech méně pravděpodobné, že mezi jejich posuny v páteři bude mít více než jeden náhodný chemický posun cívky než zbytky v mobilních oblastech.[2]

Skutečný výpočet RCI zahrnuje několik dalších kroků, včetně vyhlazení sekundárních posunů na několika sousedních zbytcích, použití oprav sousedních zbytků, chemická změna reference, vyplňování mezer, měřítko chemického posunu a numerické úpravy, aby se zabránilo dělení nulou problémy. Sekundární chemické posuny 13C, 15 N a 1H se poté upraví, aby se zohlednily charakteristické rezonanční frekvence těchto jader a aby se zajistila numerická konzistence mezi různými částmi protokolu. Po provedení těchto úprav měřítka se vypočítá RCI. V tomto bodě lze rovněž použít „„ korekci konečného efektu “. Poslední krok protokolu zahrnuje vyhlazení počáteční sady hodnot RCI pomocí tříbodového průměrování.[3] [4]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Mark, Berjanskii; David Wishart (2005). "Jednoduchá metoda předpovědi flexibility proteinů pomocí sekundárních chemických posunů". Journal of the American Chemical Society. 127 (43): 14970–14971. doi:10.1021 / ja054842f. PMID  16248604.
  2. ^ A b Mark, Berjanskii; David Wishart (2008). "Aplikace náhodného indexu cívky na studium flexibility proteinů". Journal of Biomolecular NMR. 40 (1): 31–48. doi:10.1007 / s10858-007-9208-0. PMID  17985196.
  3. ^ Mark, Berjanskii; David Wishart (2006). "NMR: predikce flexibility proteinů". Přírodní protokoly. 1 (2): 683–688. doi:10.1038 / nprot.2006.108. PMID  17406296.
  4. ^ Mark, Berjanskii; David Wishart (2007). „RCI server: rychlý a přesný výpočet flexibility proteinů pomocí chemických posunů“. Výzkum nukleových kyselin. 35 (Problém s webovým serverem): W531 – W537. doi:10.1093 / nar / gkm328. PMC  1933179. PMID  17485469.