CASP

CASP ( Critical Assessment of Protein Structure Prediction )  je rozsáhlý experiment na predikci proteinových struktur . Koná se od roku 1994 s frekvencí každé dva roky. [1] CASP objektivně testuje metody predikce struktury proteinů a poskytuje nezávislé posouzení strukturálního modelování. Hlavním cílem CASP je pomoci zlepšit metody pro určování trojrozměrné struktury proteinů z jejich aminokyselinových sekvencí . Na projektu se průběžně podílí více než 100 výzkumných skupin. CASP je považován za celosvětovou soutěž ve vědě o strukturálním modelování.

Výběr bílkovin

Jedním z hlavních principů CASP je, že účastníci nemají žádné předchozí informace o proteinu kromě aminokyselinové sekvence. Z tohoto důvodu používá CASP metodu dvojitě zaslepené  – ani organizátoři, ani odborníci, ani účastníci neznají strukturu testovaných proteinů až do konce predikční fáze.

Testovanými proteiny jsou nejčastěji nerozlišené struktury získané rentgenovou difrakční analýzou a NMR . Může se také jednat o již vyřešené struktury, které však nejsou uvedeny v Protein Data Bank .

Vybrané proteiny mohou mít sekvenční homology se známými strukturami. To lze určit pomocí BLAST nebo HHsearch sekvenčního zarovnání . Další modelování struktury homologií je povoleno.

Pokud neexistují žádné homology nebo jejich struktury, použije se metoda de novo předpovědi struktury . Příkladem takové metody je Rosetta . V současné době je tento směr použitelný pro malé proteiny (ne více než 100-150 aminokyselin). Z tohoto důvodu není v CASP zastoupena kategorie zcela nových struktur. [2]

Hodnocení

Hlavní metodou pro vyhodnocení výsledků je porovnání poloh atomů Cα predikovaných struktur a cílového modelu.

Srovnání je vizualizováno pomocí kumulativní distribuce vzdáleností mezi páry ekvivalentních atomů Ca ve strukturním zarovnání modelu a struktur. Příklad je na obrázku, cílový model odpovídá nulové hodnotě na grafu.

Číselná charakteristika kvality predikce je GDT-TS (Global Distance Test - Total Score) . Popisuje procento dobře modelovaných reziduí předpokládané struktury.

De novo předpovědi jsou také hodnoceny panelem odborníků, protože numerické metody poskytují nekonzistentní výsledky pro velmi odlišné struktury (a de novo metody s větší pravděpodobností poskytují nesprávné struktury a jejich vyhodnocení je nejobtížnější). [3]

Nejpřesnější předpovědi lze vyhodnotit porovnáním s krystalem cílové struktury. [čtyři]

Kategorie předpovědí

Pro různé kategorie lze použít různé metody hodnocení:

Výsledky

Výsledky CASP jsou publikovány ve speciálních číslech časopisu Proteins . Články jsou přístupné přes oficiální web CASP. [5]

Hlavní článek čísla popisuje samotný experiment. [6] [7] Závěrečný článek čísla je věnován vývoji nauky o strukturálním modelování. [8] [9]

Odkazy

Viz také

Poznámky

  1. Moult, J., et al. Rozsáhlý experiment k posouzení metod predikce struktury proteinů  (anglicky)  // Proteins: journal. - 1995. - Sv. 23 , č. 3 . - P. ii-iv . - doi : 10.1002/prot.340230303 .
  2. Zhang Y a Skolnick J. Problém predikce proteinové struktury by mohl být vyřešen pomocí současné knihovny PDB  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2005. - Sv. 102 , č. 4 . - S. 1029-1034 . - doi : 10.1073/pnas.0407152101 . — PMID 15653774 .
  3. Ben-David, M., et al. Posouzení předpovědí struktury CASP8 pro cíle bez šablony  //  Proteiny: časopis. - 2009. - Sv. 77 , č. Dodávka 9 . - str. 50-65 . - doi : 10.1002/prot.22591 . — PMID 19774550 .
  4. Read, RJ, Chavali, G. Hodnocení předpovědí CASP7 v kategorii vysoce přesného modelování založeného na šablonách  // Proteiny  : struktura, funkce a bioinformatika : deník. - 2007. - Sv. 69 , č. Doplněk 8 . - str. 27-37 . - doi : 10.1002/prot.21662 . — PMID 17894351 .
  5. Sborník CASP . Získáno 11. prosince 2014. Archivováno z originálu 29. června 2010.
  6. Moult, J., et al. Kritické hodnocení metod predikce struktury proteinů - Round VII  (anglicky)  // Proteins : journal. - 2007. - Sv. 69 , č. Doplněk 8 . - str. 3-9 . - doi : 10.1002/prot.21767 . — PMID 17918729 .
  7. Moult, J., et al. Kritické hodnocení metod predikce struktury proteinů - Round VIII  (anglicky)  // Proteins : journal. - 2009. - Sv. 77 , č. Dodávka 9 . - str. 1-4 . - doi : 10.1002/prot.22589 . — PMID 19774620 .
  8. Kryshtafovyč, A., et al. Pokrok od CASP6 k CASP7  //  Proteiny : Struktura, funkce a bioinformatika : deník. - 2007. - Sv. 69 , č. Doplněk 8 . - S. 194-207 . - doi : 10.1002/prot.21769 . — PMID 17918728 .
  9. Kryshtafovyč, A., et al. Výsledky CASP8 v kontextu předchozích experimentů  (neopr.)  // Proteiny. - 2009. - T. 77 , č. Suppl 9 . - S. 217-228 . - doi : 10.1002/prot.22562 . — PMID 19722266 .