Индекс случайной катушки (RCI) предсказывает гибкость белка путем вычисления обратного взвешенного среднего вторичных химических сдвигов основной цепи и предсказания значений параметров порядка без модели, а также RMSD по остаткам ансамблей ЯМР и молекулярной динамики на основе этого параметра. [1]
Ключевые преимущества этого протокола перед существующими методами изучения гибкости белков:
- не требует предварительного знания третичной структуры белка ,
- он не чувствителен к общему переворачиванию белка и
- 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]
Несмотря на то, что 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 ложных срабатываний. Повышенная производительность происходит из-за различной 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]
Фактическое вычисление RCI включает несколько дополнительных шагов, включая сглаживание вторичных сдвигов по нескольким соседним остаткам, использование коррекции соседних остатков, повторное определение химического сдвига , заполнение промежутков, масштабирование химического сдвига и числовые корректировки для предотвращения деления на ноль. проблемы. Вторичные химические сдвиги 13C, 15 N и 1H затем масштабируются, чтобы учесть характерные резонансные частоты этих ядер и обеспечить числовую согласованность между различными частями протокола. После того, как эти поправки масштабирования были сделаны, вычисляется RCI. Здесь также можно применить «коррекцию конечного эффекта». Последний шаг протокола включает сглаживание начального набора значений RCI с помощью трехточечного усреднения. [3] [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ 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. DOI : 10.1021 / ja054842f . PMID 16248604 .
- ^ а б Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2008). «Применение индекса случайной катушки для изучения гибкости белков». Журнал биомолекулярного ЯМР . 40 (1): 31–48. DOI : 10.1007 / s10858-007-9208-0 . PMID 17985196 .
- ^ Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2006). «ЯМР: прогноз гибкости белка». Протоколы природы . 1 (2): 683–688. DOI : 10.1038 / nprot.2006.108 . PMID 17406296 .
- ^ Марк, Берянский; Дэвид Уишарт (2007). «Сервер RCI: быстрый и точный расчет гибкости белка с использованием химических сдвигов» . Исследования нуклеиновых кислот . 35 (выпуск веб-сервера): W531 – W537. DOI : 10.1093 / NAR / gkm328 . PMC 1933179 . PMID 17485469 .