1 / 15

RNA and protein 3D structure modeling: similarities and differences

RNA and protein 3D structure modeling: similarities and differences. Plan. Wstęp- RNA i białka Podejście Fizyczne Podejście Ewolucyjne Podejście Mieszane Ocena Technik. RNA i białka. Są liniowymi polimerami złożonymi z organicznych zestawów bloków ( rybonukleotydów i aminokwasów )

loan
Download Presentation

RNA and protein 3D structure modeling: similarities and differences

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. RNA and protein 3D structure modeling: similarities and differences

  2. Plan • Wstęp- RNA i białka • Podejście Fizyczne • Podejście Ewolucyjne • Podejście Mieszane • Ocena Technik

  3. RNA i białka • Są liniowymi polimerami złożonymi z organicznych zestawów bloków (rybonukleotydów i aminokwasów) • Każdy fragment można podzielić na cześć charakterystyczną tej makrocząsteczki "backbone" (kręgosłup) i zmienną część "sidechain" (boczny łańcuch) • Całość trzyma się dzięki wiązaniom kowalencyjnym

  4. Różnice • Mają inne inicjujące zdarzenia prowadzące do zwijania się • Struktura 2-rzedowa białek jest formowana dzięki wiązaniom wodorowym w main-chain, a RNA obejmuje wiązania wodorowe pomiędzy łańcuchami pobocznymi

  5. Dlaczego modelować struktury 3D? • Funkcje RNA i białka zależą od ich budowy • Eksperymentalne określenie struktury jest kosztowne i trudne

  6. Podejście Fizyczne (ab initio) • Bazuje na hipotezie termodynamiki Anfinsena • Symuluje proces zwijania się białka • Zazwyczaj implementują moleculardynamics (MD) i Monte Carlo (MC) • AMBER, CHARMM, GROMOS, Vfold, DMD

  7. Problemy ab initio • Posiada wiele stopni swobody • Duża koszt obliczeń (w terminologii komputerowej) • Problem ze zidentyfikowaniem globalnego minimum energetycznego z powodu dużej liczby minimów lokalnych • Niektóre elementy (np. entropia) są bardzo trudne do wyliczenia i mogą przy większych cząsteczkach być wnioskowane niedokładnie • Reprezentacja współrzędnych

  8. Sposoby zwiększenia wydajności • Wewnętrzne układy współrzędnych • Gruboziarnistość (białka: UNRES)

  9. Podejście Ewolucyjne • Zalety: • nie tak złożone obliczeniowo jak ab initio • struktury wyższych rzędów są bardziej konserwatywne • Wady • potrzebuje wzorca • potrzebuje dobrego przyrównania • przy złym wzorcu i przyrównaniu wynik może zupełnie odbiegać od prawidłowego • MODELLER,SWISS-MODEL,RNABuilder,ModeRNA

  10. Podejście Hybrydowe (de novo) • Zalety: • Daje najlepsze rezultaty • Wady • współdzieli z ab initio • ROSETTA, CABS, REFINER, TASSER, FARNA/FARFAR

  11. Modelowanie struktur 3D • Na początku było przez ekspertów za pomocą interfejsów graficznych • Nowe zautomatyzowane metody musiały być testowane (CASP, Livebench) • Pojawia się problem miary i oceny

  12. Miary • RSDM -pomiędzy atomami optymalnie nałożonych struktur • zalety: można ograniczać sie do rdzeni lub stosować do wszystkich atomów w zależności od potrzeb • wady: małe zakłócenia w jednej części struktury dają duży wynik • GDT_TSi TM • specjalnie do protein • uważane prawie za standard • mogą być użyte do RNA

  13. Miary dla RNA • "białkowe" miary nie zwracają uwagi na kluczowe i unikalne cechy RNA • Deformationindex (DI) i Deformation profile (DP)

More Related