蛋白同源建模及分子对接总结.ppt

原理：原子能量最小化 * * 蛋白同源建模及分子对接——以CueO蛋白为例 基本策略 建立模型：Swiss-model、 Modeller 模型检测：Save 模型优化：Chiron 再次检测：Save 分子对接：Autodock 序列与模板相似度，30%模板可用 GMQE（Global Model Quality Estimation）是一种基于目标模板对准结合性质的质量估计，数值在0-1之间，越接近于1表示模型越接近实验结果。 Swiss-model同源建模 QMEAN(Qualitative Model Energy Analysis) QMEAN对模型的质量估计是基于蛋白模型的局部和全局计分，包括四个结构描述符： All atom：成对原子距离依赖性电位 C-β： C-β相互作用势能 Solvation：残基包埋情况 Torsion：扭转角分布 蛋白模型 局部(每个氨基酸)Z-score Z-score在pdb数据库中所有蛋白中的分布 Modeller软件 Modeller是一种用Python语言编写的，可用于本地建立分子模型的软件。然而，很多人并不熟悉Python语言，因此有人编写了一个Moldoller的GUI界面的软件——Easymodeller， Easymodeller科用于简单的单模板建模。目前Modeller必威体育精装版版本为9.16 Easymodeller 必威体育精装版版本为4.0。 与在线建模软件相比， Modeller还可进行模型的修饰、多模版建模等操作。 Easymodeller建模——确定模板 NCBI blast，blastp选择pdb数据库，identity30%模板可用。也可用Swiss-model来寻找合适模板。 Easymodeller界面 粘贴序列 添加模板，3-10个 建立模型 以4e9q.A为模板，建立了CueO的蛋白模型，左图为不含有铜辅基的模型，右图为含有4个铜辅基的模型。 铜离子 蛋白模型的检测与评价——以Swiss-model构建的CueO模型为例 Swiss-model构建的CueO的蛋白模型 SAVE网站评估蛋白模型 Procheck 红色： 核心区域 黄色： 允许区 浅黄色： 大致允许区 空白： 禁阻区 ERRAT verify3d Prove 结果总结 一·根据SAVES的检测结果，需要局部优化的部位如下： Procheck：位于 gener区域的残基。 ERRAT：错误建模区域（置信度高于99%），残基集中于140~160，300~320,400~420之间。 Verify3d：得分0.2的残基，残基集中于300~384之间。 二.猜测建模发生的错误可能原因 预测的酶活性部位位于309~384之间，恰好也是出错集中的区域。可能是因为预测模型中Cu离子的缺失，导致对活性周围的残基电子云分布，肽键角度，二级结构等造成了影响。 蛋白模型的优化 Chiron网站界面 Chiron优化前后分子能量对比 Save检测优化后的模型 项目 优化前 优化后 评价标准 Procheck Ramachandran plot 84.4% core 14.4% allow 1.2% gener 0.0% disall 82.4% core 15.3%allow 1.2% gener 1.2% disall Core+ allow90% ERRAT Overall quality factor 83.570 60.042 接近91% Verify3d Averaged 3D-1D score0.2 87.45% 89.5% 80% Prove Z-score average 1.39 2.11 -0.10 ~ 0.10 Z-score RMS 31.83 38.13 1.0 Autodock 4.0分子对接 受体：以Swiss-model构建的CueO模型为例，未经优化。 配体：文献中所给出的CueO的底物之一——二乙醇胺（Diethanolamine） 准备受体和配体 CueO Diethanolamine Grid box参数设置 分子对接结果展示 待解决的问题 1. 蛋白模型的评估还需完善。 2.蛋白模型的优化：因为在线网站Chiron的优化效果并不好，所以在查阅文献后，拟用本地软件olex2进行局部优化。 3.分子对接的评价。 4.为确定酶底物，最好补充一个虚拟底物筛选试验，拟用Autodock Vina软件完成。 QMEAN-4可接受，-2.5可信 X-ray蛋白结构的QMEAN平均值为-0.58，NMR为-1.19，EM为-2.00 * 数值0-1之间，越大越好。 * PROCHECK: 该程序可以给出特定蛋白