Исследование последовательности протеинов-структуры-динамики Отношения с Bio3D-web

ПРИМЕЧАНИЕ. Типичная веб-сессия Bio3D проходит через пять последовательных и зависимых шагов (см. Рисунок 1 для схематического представления). Каждый шаг реализуется как последовательная вкладка навигации веб-приложения, а именно SEARCH, ALIGN, FIT, PCA и eNMA. 1. Поиск и выбор структуры (ПОИСК) Структура ввода Получите идентификатор PDB аденилат-киназы (Adk), например, путем поиска PDB [http://www.rcsb.org/pdb]. Альтернативно, получить интересующую аминокислотную последовательность, например, от UniProt [http://uniprot.org]. Введите четырехзначный идентификатор PDB для Adk ( например, 1AKE) или вставьте последовательность белков в текстовое поле на панели «Структура ввода или последовательность». Хит-выбор Нажмите синюю кнопку «Далее» («Хит») на первой панели или просто прокрутите вниз до панели B) «Хит-выбор»Для дальнейшего анализа. Убедитесь, что ползунок «Ограничить общее количество включенных структур» установлен на максимальное значение, чтобы включить все структуры выше отсечки. Опустите «Настроить включение BitScore cutoff», чтобы включить более отдаленные удары или увеличить его, чтобы исключить. Дополнительная фильтрация попадания Нажмите синюю кнопку «Далее» (Хит) на первой панели или просто прокрутите вниз до панели C) «Дополнительная фильтрация связанных структур для дальнейшего анализа». Убедитесь, что выбранные образы представляют собой соответствующие структуры, проверяя детали таблицы, например имя PDB, виды и связанные лиганды. В случае необходимости вручную отредактируйте выбранное подмножество структур, щелкнув строки таблицы. ПРИМЕЧАНИЕ. Строки, выделенные синим цветом, отображают идентификаторы PDB, выбранные для дальнейшего анализа на последующих вкладках. 2, Анализ согласованности нескольких последовательностей (ALIGN) Перейдите на вкладку ALIGN, чтобы выполнить выравнивание последовательности выбранных структур на вкладке SEARCH. Сводка выравнивания Просмотрите сводку выравнивания в панели A) «Сводка выравнивания». Убедитесь, что интересующие области выровнены и не замаскированы пробелами в одной или нескольких структурах. При необходимости переключите «Параметры редактирования выравнивания экрана» и удалите ненужные идентификаторы PDB, например PDB с отсутствующими остатками. Анализ выравнивания последовательности Нажмите синюю кнопку «Далее» (Анализ), чтобы выполнить последовательный анализ кластеров собранных структур. Выберите вариант графика Dendrogram. Настройте кластер на слайдер групп K, чтобы разделить структуры на k групп. При необходимости измените метод кластеризации, если хотите, переключив опцию Больше кластеризации и вывода. </oл> Анализ остаточного остатка Нажмите синюю кнопку «Далее» (Сохранение), чтобы вычислить сохранение остатков столбцов. Выделите наборы выравниваемых структур, чтобы создать график сохранения остатков в каждой позиции выравнивания. Выберите Структуры, выровненные с выравниванием семян PFAM, чтобы показать сохранение, рассчитанное относительно соответствующего выравнивания семян PFAM, содержащего репрезентативных членов семейства. Отображение выравнивания последовательностей Нажмите синюю кнопку «Далее» («Выравнивание»), чтобы отобразить полное выравнивание последовательностей с помощью инструмента визуализации выравнивания в браузере. 3. Структура и анализ структуры (FIT) Выполните наложение структуры, введя вкладку FIT. Наложение структуры Установите флажок «Показать PDB», чтобы визуализировать выровненные протеиN структур в браузере. Убедитесь, что белковые структуры накладываются на соответствующие и соответствующие регионы визуальными осмотрами. Нажмите и перетащите указатель мыши над структурами, чтобы повернуть, и прокрутите для увеличения. Отрегулируйте расцветку структур, нажав «Параметры цвета». Параметры раскраски включают положение выравнивания, структурную изменчивость на позицию, группы кластеров RMSD, группы кластеров последовательностей, выровненные области и вторичную структуру. Загрузите наложенные структуры как обычные файлы PDB или как один файл сеанса PyMOL для визуализации в специализированной программе молекулярного просмотра. Структурный анализ Нажмите синюю кнопку «Далее» (Анализ), чтобы выполнить кластеризацию собранных структур PDB на основе структуры. Переключите RMSD Heatmap в раскрывающемся меню «Параметры графика». Отрегулируйте параметры кластеризации, включая сам метод кластеризации, Переключив флажок «Дополнительные параметры кластеризации и вывода». ПРИМЕЧАНИЕ. Данные Pairwise RMSD также можно визуализировать как дендрограмму, гистограмму или карту тепла. Колебания остатков Нажмите синюю кнопку «Далее» (RMSF), чтобы просмотреть структурную изменчивость каждого остатка (показана как график RMSF) с основными элементами вторичной структуры, показанными в маргинальных областях оси x. Переключить флажок Показать B-факторы, чтобы наложить кристаллографические B-факторы ссылочной структуры на график RMSF. 4. Анализ основных компонентов (PCA) Выполните анализ основных компонентов, введя вкладку «PCA». Визуализация основных компонентов Установите флажок «Показать ПК Траектория», чтобы визуализировать движения, описанные ПК, с помощью средства визуализации в браузере. Убедитесь, что «PrinCipal Component 1 "выбирается из первого выпадающего меню. Чтобы визуализировать движения, описанные другими ПК, выберите нужный ПК из раскрывающегося меню «Выбрать основной компонент». Измените окраску траектории в раскрывающемся меню «Параметры цвета». Выберите «Изменчивость на позицию» в «Параметры цвета» для цвета по величине смещения. Нажмите кнопку «Загрузить траекторию PDB» на панели «Основные компоненты», чтобы получить представление траектории движения, описанного на ПК. Нажмите кнопку «Загрузить PyMOL» файл сеанса, чтобы создать файл сеанса PyMOL, который дает движения в виде векторного поля. Конформный анализ Проецируйте отдельные структуры на два выбранных ПК, нажав на синюю кнопку «Далее» (Сюжет). Убедитесь, что «ПК по оси X» установлен в 1, а «ПК oN Y-axis "до 2. Чтобы проектировать структуры на другие ПК, соответствующим образом отредактируйте нумерацию ПК. Выберите «Cluster by PC Subspace», чтобы покрасить структуры на графике с помощью кластеризации на базе ПК; «RMSD» для цветной «кластеризации на основе RMSD»; И «Последовательность» для окраски с помощью кластеризации на основе последовательности. Нажмите на какие-либо отдельные точки на графике, чтобы маркировать структуры. В качестве альтернативы выделите одну или несколько структур в таблице «Контракторный контур конформатора PCA» ниже графика. Передвиньте ПК в слайдере подпространства, чтобы включить больше / меньше ПК для алгоритма кластеризации. Остатки Рассчитайте вклад остатков на отдельные ПК, нажав синюю кнопку «Далее» (вкладки «Остатки»). Заплатите взносы за дополнительные ПК, включив номер ПК в текстовое поле «Выбрать основной компонент». Переключить «Spread liNes ", избегая компоновки вкладов остатков друг на друга. Переключить флажок «Многострочный график», чтобы отобразить вклады в отдельные графики. Переключите «Показать RMSF», чтобы включить значения RMSF (со вкладки FIT). 5. Анализ нормального режима ансамбля (eNMA) Перейдите на вкладку eNMA, чтобы начать расчет нормальных режимов (NM). Структура фильтра Отрегулируйте количество структур, уменьшив или увеличив «Cutoff» для включения / исключения структуры. Нажмите зеленый «Run Ensemble NMA», чтобы начать расчет NMA. Визуализация нормальных режимов Прокрутите вниз до второй панели вкладки eNMA (визуализация нормальных режимов) для визуализации NM. ПРИМЕЧАНИЕ. По умолчанию NM с наивысшим перекрытием (сходством) с ПК-1 отображается в визуальномIzation. Чтобы визуализировать движения, описанные другими NM или другими структурами PDB, выберите нужный NM и структуру из выпадающих меню «Choose Mode» и «Show NMs for structure» соответственно. Колебания остатков Нажмите синюю кнопку «Далее» (флуктуации), чтобы рассчитать остаточные колебания структур, выбранных для eNMA. Переключите «Cluster by RMSD», чтобы покрасить флуктуационные профили с помощью кластеризации на основе RMSD. Переключите «Cluster by RMSIP», чтобы покрасить флуктуационные профили с помощью кластеризации на основе RMSIP. Переключите флажок «Распределить линии», чтобы разделить сгруппированные флуктуационные профили друг от друга. Сравнение NMA и PCA Нажмите синюю кнопку «Далее» (PCA-vs-NMA), чтобы рассчитать сходство между отдельными NM и ПК. Выберите PDB ID из раскрывающегося меню «Сравнить NMs of structure», чтобы рассчитать сходство между NMs этой структуры и компьютерами, вычисленными на вкладке PCA. Анализ перекрытия Нажмите синюю кнопку «Далее» (анализ перекрытия), чтобы рассчитать перекрытие между рассчитанными ЯМ и вектором разности структур между двумя выбранными структурами. Выберите «ссылочный» идентификатор PDB из выпадающего меню «Сравнить ямы структуры» и / или один или несколько идентификаторов PDB в таблице структуры для парного сравнения с эталонным PDB. Анализ кластеризации Нажмите синюю кнопку « Далее» (кластеризация), чтобы выполнить кластеризацию структуры, основанную на сходстве по нескольким NM (RMSIP).