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_ タンパク質の立体構造データベースを検索する

_ PDBjを検索してみる

  • PDB IDから検索
    • 【演習】:「1CEL」で検索してみましょう
  • キーワード検索
    • 【演習】:「prion」で検索してみましょう(ボタンをkeywordに切り替えてから検索する)

_ 立体構造を見てみる

_ CHIMERA

_ SPICE

  • DAS (Distributed Annotation System: 分子の情報を世界中から集めてくる仕組み)を使って、注目するタンパク質に関する情報を世界中から集めて立体構造の上に表示する
    • 例:「1O7O」の情報を表示してみる

_ 構造分類のデータベースを検索してみる

  • SCOP: Structural Classification of Proteins
    • 階層的に分類されている
      • class(クラス): 構造の使われている部品(αヘリックスやβシート)が似ている
      • fold(フォールド): 構造が似ている
      • superfamily(スーパーファミリー): 配列はあんまり似てないが、立体構造や機能は似ている
      • family(ファミリー): 立体構造も配列も機能も似ている
    • 階層をたどって検索
      • 課題:Class: Alpha and beta proteins (a/b) → Fold: TIM beta/alpha-barrel → Superfamily: Triosephosphate isomerase (TIM) → Family: Triosephosphate isomerase (TIM)をたどってみよう。どのような構造が現れたか?
    • PDB IDから検索
      • 課題:「1N0X」のクラスは?フォールドは?スーパーファミリーは?ファミリーは?

_ 構造の比較

計算が大変なので計算のリクエストをして、結果はあとからメールで受け取るのが普通。

  • DALI
    • PDB ID「1EGF」と類似の構造を検索してみる
  • MATRAS
    • PDB ID「4azu」のA鎖と類似の構造を検索してみる

_ ホモロジーモデリングをやってみる

_ モデリングしたいタンパク質のアミノ酸配列を取得する

  • 課題:Uniprot データベースから「P19449」の配列を取得しましょう
    • 「Query」に「P19449」を入力して検索する
    • ページの真ん中くらいにある「Sequence」のところにある「FASTA」をクリックする
    • 全部選択(Control + A)してコピーする

_ Swiss-modelでモデル構築

  • 左側の「Menu」にある「Modeling requests」から「First Approach mode」をクリックします
  • 真ん中の大きなボックスに先ほどコピーした配列をペーストして「Submit Modelling Request」をクリック! すれば計算してくれますが、時間がかかるので今日はやめておきましょう
  • 課題:モデルとなった構造のPDB IDは?今回の配列とモデルタンパク質の配列との類似度は?

_ CHIMERAを使ってモデル構造を表示してみる

  • 結果ページの絵の下にある「download model」から「pdb」をクリックして予測された構造のPDBファイルを保存する
  • CHIMERAを起動して「File」→「Open」からダウンロードしたファイルを開く

_ モデルとなった構造との比較

  • 「File」→「Fetch by ID」をクリックし、PDBのところにモデルとなったPDB ID「2Z86」("A"は入れない)を入力して、「Fetch」
  • 余分なサブユニットの削除
    • 「Select」→「Chain」から不要なサブユニット(「No ID」と「A」以外)を選択→「Action」→「Atoms/Bonds」→「delete」で削除
  • 余分な分子(水分子など)を非表示にする
    • 「Select」→「Residue」→「all nonstandard」で余分な分子を選択→「Action」→「Atoms/Bonds」→「hide」で表示を消す

_ リボン表示にする

  • 「Presets」→「Interactive1(ribbons)」を選択
  • 2つの構造を重ね合わせる
    • 「Tools」→「Structure Comparison」→「MatchMaker?」を選択
    • 「Reference structure」から「#0」の配列を選択
    • 「Structure(s) to match」から「#1」の配列を選択
    • 「Apply」を押すと、2つの構造を並べてくれる
      • 課題:2つの構造で特に異なっている部分はどこか探しなさい

_ 表面構造の表示

  • モデルとなった構造を非表示にします
    • 「Select」→「Chain」から「A」を選択→「Action」→「Ribbon」→「hide」
    • そのまま「Action」→「Atoms/Bonds」→「hide」
  • 分子表面表示にします
    • 「Select」→「Chain」から「No ID」を選択→「Action」→「Surface」→「show」
    • 課題:どこかに化合物がくっつきそうなところはないか?探しなさい

_ 化合物の表示

  • 「Select」→「Residue」→「UGA」を選択→「Action」→「Atoms/Bonds」→「hide」

_ ポケットの計算

_ 計算ツール

  • SURFNET
    • インストールして使う(ので今回は省略)
  • PAS
    • インストールして使う(ので今回は省略)
  • CASTp
    • ウェブから使えるので使ってみる
      • 課題:「Query」に「1wzz」を入力して実行してみる

_ 表面電荷の分布

_ 計算ツール

  • DelPhi
    • インストールして使う(ので今回は省略)

_ 計算済みデータベース

  • eF-site
    • 課題:DNA結合部位の電荷分布を見てみましょう
      • eF-siteのトップページの真ん中にDNAと結合するタンパク質の例があります。DNAとの結合面が正に荷電(青色)していることを確認しましょう
      • 画像をクリックすると、それぞれの分子のページに行けます。右上の「Structure」をクリックすると、立体構造をグリグリできます
    • サーチボックスにPDB IDやキーワードを入力して、目的のタンパク質の表面電荷分布について知ることができます
      • PDBに立体構造が登録されていても、計算中で表面電荷が表示されないものもあります

_ データベース等のリンク

_ 立体構造のデータベース

_ 構造分類のデータベース

_ 立体構造ビューワ

_ 立体構造比較サーバ

_ 立体構造コンテスト

_ 構造分類予測

_ フラグメントアセンブリ法

_ スレッディング

_ ホモロジーモデリング

_ 立体構造予測結果のデータベース

_ 立体構造の機能部位解析

_ ポケット

_ 表面電荷

_ ドッキングツール


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Last-modified: 2009-05-15 (金) 16:15:43 (3981d)