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结构生物化学/分析和可视化蛋白质结构的残基网络

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为了理解结构-功能关系,研究单个氨基酸残基及其在蛋白质结构中的每一个分子相互作用至关重要。已经进行了实验和工作,观察到由 3D 蛋白质结构创建的残基网络提供了更多关于相互作用残基的结构和功能作用的见解。有被称为 RINerator 和 RINalyzer 的软件工具可以查看 2D 可视化效果。

蛋白质结构可视化和残基网络

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使用 X 射线晶体学和核磁共振波谱可以查看 3D 蛋白质结构。尽管 2D 可视化在观察蛋白质结构方面非常重要,但 RIN 的 2D 表示已开始流行起来。
RIN 简化了 3D 蛋白质结构的视觉复杂性,并允许科学家专注于单个残基及其在分子水平上的相互作用。RIN 来自蛋白质模型的 3D 坐标。每个 RIN 都由节点组成,代表氨基酸残基。RIN 可以研究许多应用场景中的残基相互作用,例如,关于蛋白质动力学。
最近,RIN 已被应用于研究蛋白质-配体相互作用,并观察药物使用或疾病下残基变化的结构和功能影响。

RIN 的可视化分析

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RINalyzer (http://www.rinalyzer.de) 是一个软件工具,它为 RIN 提供通用的结构分析工具,并且可以以 2D 或 3D 形式观察结构。感兴趣的残基节点在 RINalyzer 中自动突出显示。
Cytoscape 插件 structureViz (http://www.cgl.ucsf.edu/cytoscape/structureViz/) 分析并支持蛋白质-蛋白质相互作用的结构分析。

蛋白质结构分析的网络方法

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一个软件功能是能够通过将残基彼此比较来执行残基相互作用分析,方法是观察两个蛋白质之间的相似性和差异。还可以观察结合位点的相似性。

RIN 的生成

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RINerator 模块从 3D 蛋白质结构生成 RIN。这通过对每个原子的范德华表面上的接触进行采样,提供了更真实的视觉效果。通过这样做,可以观察到不同的残基相互作用类型,并且可以确定相互作用的强度。

参考文献

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Doncheva, Nadezhda T, et al. "Analyzing and visualizing residue networks of protein structures" Trends in Biochemical Sciences 36.4 (2011) 179-182. Academic Search Complete. Web. 05 December. 2012.

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