Relativně přístupný povrch - Relative accessible surface area - Wikipedia

Relativně přístupný povrch nebo relativní přístupnost rozpouštědel (RSA) bílkovinného zbytku je míra vystavení zbytkovým rozpouštědlům. Lze jej vypočítat podle vzorce:

[1]

kde ASA je povrch přístupný rozpouštědlům a MaxASA je maximální možný povrch přístupný rozpouštědlům pro zbytek.[1] ASA i MaxASA se běžně měří v .

Pro měření relativní přístupnosti rozpouštědla pouze postranního řetězce zbytku se obvykle berou hodnoty MaxASA, které byly získány z tripeptidů Gly-X-Gly, kde X je sledovaný zbytek. Bylo publikováno několik stupnic MaxASA[1][2][3]a běžně se používají (viz tabulka).

ZbytekTien a kol. 2013 (teorie)[1]Tien a kol. 2013 (emp.)[1]Miller a kol. 1987[2]Rose a kol. 1985[3]
Alanin129.0121.0113.0118.1
Arginin274.0265.0241.0256.0
Asparagin195.0187.0158.0165.5
Aspartát193.0187.0151.0158.7
Cystein167.0148.0140.0146.1
Glutamát223.0214.0183.0186.2
Glutamin225.0214.0189.0193.2
Glycin104.097.085.088.1
Histidin224.0216.0194.0202.5
Isoleucin197.0195.0182.0181.0
Leucin201.0191.0180.0193.1
Lysin236.0230.0211.0225.8
Methionin224.0203.0204.0203.4
Fenylalanin240.0228.0218.0222.8
Prolin159.0154.0143.0146.8
Serine155.0143.0122.0129.8
Threonin172.0163.0146.0152.5
Tryptofan285.0264.0259.0266.3
Tyrosin263.0255.0229.0236.8
Valine174.0165.0160.0164.5

V této tabulce jsou nedávno publikované hodnoty MaxASA (z Tien et al. 2013[1]) jsou systematicky větší než starší hodnoty (Miller et al. 1987[2] nebo Rose a kol. 1985[3]). Tuto odchylku lze vysledovat zpět ke konformaci, ve které jsou vyhodnoceny tripeptidy Gly-X-Gly pro výpočet MaxASA. Dřívější práce používaly rozšířenou konformaci s úhly páteře z a .[2][3] Tien a kol. 2013[1] prokázali, že tripeptidy v rozšířené konformaci spadají mezi nejméně exponované konformace. Největší hodnoty ASA jsou důsledně pozorovány v alfa šroubovicích s páteřními úhly kolem a . Tien a kol. 2013 doporučuje použít jejich teoretické hodnoty MaxASA (2. sloupec v tabulce), protože byly získány ze systematického výčtu všech možných konformací a pravděpodobně představují skutečnou horní hranici pozorovatelné ASA.[1]

Hodnoty ASA a tedy RSA se obecně počítají z proteinové struktury, například pomocí softwaru DSSP.[4] Existuje však také rozsáhlá literatura, která se pokouší předpovědět hodnoty RSA ze sekvenčních dat pomocí přístupů strojového učení.[5][6]


Predikční nástroje

Experimentální předpovídání RSA je nákladný a časově náročný úkol. V posledních desetiletích bylo pro predikci RSA zavedeno několik výpočetních metod.[7][8][9]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h Tien, M. Z .; Meyer, A. G .; Sydyková, D. K .; Spielman, S. J .; Wilke, C. O. (2013). „Maximální povolená dostupnost reziduí v proteinech rozpouštědlem“. PLOS ONE. 8 (11): e80635. arXiv:1211.4251. Bibcode:2013PLoSO ... 880635T. doi:10.1371 / journal.pone.0080635. PMC  3836772. PMID  24278298.
  2. ^ A b C d Miller, S .; Janin, J .; Lesk, A. M .; Chothia, C. (1987). "Vnitřek a povrch monomerních proteinů". J. Mol. Biol. 196 (3): 641–656. doi:10.1016/0022-2836(87)90038-6. PMID  3681970.
  3. ^ A b C d Rose, G. D .; Geselowitz, A. R .; Lesser, G. J .; Lee, R. H .; Zehfus, M. H. (1985). „Hydrofobicita aminokyselinových zbytků v globulárních proteinech“. Věda. 229 (4716): 834–838. Bibcode:1985Sci ... 229..834R. doi:10.1126 / science.4023714. PMID  4023714.
  4. ^ Kabsch, W .; Sander, C. (1983). "Slovník sekundární struktury bílkovin: rozpoznávání vzorů vodíkových vazeb a geometrických znaků". Biopolymery. 22 (12): 2577–2637. doi:10,1002 / bip.360221211. PMID  6667333.
  5. ^ Hyunsoo, Kim; Haesun, Park (2003). „Predikce dostupnosti proteinu v relativním rozpouštědle s podporou vektorových strojů a 3D lokálního deskriptoru interakcí na velké vzdálenosti“ (PDF). Citováno 10. dubna 2015.
  6. ^ Rost, Burkhard; Sander, Chris (1994). „Zachování a predikce dostupnosti rozpouštědel v proteinových rodinách“. Proteiny. 20 (3): 216–26. doi:10,1002 / prot. 340200303. PMID  7892171. Citováno 10. dubna 2015.
  7. ^ Kaleel, Manaz; Torrisi, Mirko; Mooney, Catherine; Pollastri, Gianluca (01.09.2019). „PaleAle 5.0: predikce relativní dostupnosti rozpouštědla na bázi proteinu hlubokým učením“. Aminokyseliny. 51 (9): 1289–1296. doi:10.1007 / s00726-019-02767-6. hdl:10197/11324. ISSN  1438-2199. PMID  31388850.
  8. ^ Wang, Sheng; Li, Wei; Liu, Shiwang; Xu, Jinbo (08.07.2016). „RaptorX-Property: webový server pro predikci vlastností proteinové struktury“. Výzkum nukleových kyselin. 44 (W1): W430 – W435. doi:10.1093 / nar / gkw306. ISSN  0305-1048. PMC  4987890. PMID  27112573.
  9. ^ Magnan, Christophe N .; Baldi, Pierre (2014-09-15). „SSpro / ACCpro 5: téměř dokonalá předpověď sekundární struktury proteinů a relativní přístupnosti rozpouštědel pomocí profilů, strojového učení a strukturální podobnosti“. Bioinformatika. 30 (18): 2592–2597. doi:10.1093 / bioinformatika / btu352. ISSN  1367-4803. PMC  4215083. PMID  24860169.