合成タンパク質の最適化：中間物挿入依存関係の同定構造的インジケートおよび/または機能的に連結された残基

この手順の全体的な目標は、介在性依存性またはIPDを示唆するタンパク質アラインメントの共進化残基を特定することです。これは、最初にアラインメントをスティックワールドにロードすることで実現されます。これは、タンパク質のアラインメントのインタラクティブな3D表現を作成し、スティックワールドの共変化する残留物を明確に表示するビジュアル分析ツールです。アライメントの各位置は、球のスタックで構成される列として表され、周波数依存の方法でサイズが設定されたアライメント内のその位置にある可能な20個のアミノ酸ごとに1つの球体、各位置を表す列は、IPDを表すために円柱の周りに巻き付けられます。

残基間には線が引かれ、位置に存在する残基がプログラム内で依存していた場合に予想されるよりも高または低く共進化しています。残差は、管理可能な数のエッジが存在するまで調整され、その後、対象のエッジが特定されます。最終的に、スティックワールドは、互いに共進化している残留物を識別するために使用されます。

このような機能的に必要なコービング残基は、換気キナーゼにおいて同定されている。人々がこのプロセスに苦労する理由の1つは、その斬新さにあります。それは科学であると同時に芸術の形でもあります。

スティックの世界を視覚的に示すことは重要です。これは視覚的な分析ツールであり、ユーザーの操作が必要なためです。アクション。Intel I 5 以上のプロセッサと 4 GB 以上の Bram を搭載したコンピュータを使用し、Mac OS 10 または Linux OS を実行し、テキスト プロトコルにリストされている Python ライブラリを装備しています。Stick Worldを、関連するすべてのPythonスクリプトを含むzipアーカイブとしてダウンロードします。

また、標準的なfasta DNAタンパク質配列のアラインメントをスティックワールドフォーマットに変換するためのFASTA two stickスクリプトをダウンロードしてください。アーカイブを抽出し、結果のスティックワールドフォルダとFASTA 2スティックスクリプトをデスクトップに配置します。次に、標準的なアライメントソフトウェアを使用してタンパク質配列のアラインメントを作成します。

デスクトップに配置を保存します。フォーマットを蔓延させる。マクロLinuxコンピューターでターミナルアプリケーションを開き、CD tilda slash desktopと入力してデスクトップに移動し、ターミナルでReturnキーを押します。

コマンドを入力して FASTA 2 スティック スクリプトを実行可能にし、次にコマンドを入力してスクリプトを実行します。スクリプトの画面に表示される指示に従って、入力ファイル名と目的の出力名を指定します。出力ファイルをデスクトップの上部に保存します。

MacまたはLinuxコンピューターのターミナルアプリケーションを使用してスティックワールド実行可能ファイルフォルダーに移動し、ターミナルにPythonダッシュ32スティックワールドデモPIと入力してスティックワールドを起動します。スティックワールドデータローダーパネルが画面に表示されていることを確認します。次に、load protein ボタンを押して、変換されたタンパク質配列のアラインメントをロードします。

作成したファイルを選択し、スティックワールドを開くと、スティックワールドコントロールやスティックワールドオープンglなど、いくつかの新しいウィンドウが開きます。開いている GL メニューからリセット ビューを選択すると、円柱を通してデフォルトのスティック ワールドのビジュアライゼーションが上から下向きのビューに表示され、サイズ変更可能なオープン GL ウィンドウのデータを表します。

スティックワールドにはいくつかの表示オプションがあります。スティック ワールド コントロール ペインの列ラベルとボール ラベルのボックスを選択して、列とボールの値を表示します。スティック ワールド コントロール ペインの列エッジのボックスの選択を解除して、列エッジの線を非表示にします。

スティック ワールド コントロール パネルで列の太さを 0.1 に設定して、列を通る細い線を描画します。3Dビューのナビゲートを容易にするために、Returnキーを押して変更を受け入れます。スティックワールドオープンGLウィンドウでビューをリセットします。

次に、全画面ボタンを押してビューを最大化し、プログラム内をナビゲートします。マウスの左ボタンを押したままマウスを任意の方向に動かすと、3Dスティックのワールドディスプレイを回転させることができます。マウスの右ボタンを押したままマウスを上下に動かすと、3Dスティックのワールド表示をズームします。

pと残差の両方のしきい値要件を超える共進化する残基は、エッジラインを介して接続され、パンおよびズームしてビューを参照します。残留物を接続するエッジが多すぎたり少なすぎたりする場合は、残留しきい値を変更して表示するエッジの数を減らします スティック ワールドの残留しきい値を増やして、IPD エッジ ラインが表示されなくなるまで痛みを制御し、関係が表示されるまでゆっくりと下げます。調査するのに十分な数の関係が得られるまで、残差を増やし続けます。

アライメント内で既知の関心の残基または互いに遠位にある残基を含む関係を特定し、コマンドと左クリックを使用して、関心のあるエッジを選択します。スティックワールドコントロールペインは、列を示し、特定の残留物を接続します。実線は正の関連性を表します。

破線は負の関連付けを表します。スティック ワールド コントロール ペインの出力エッジ ボタンを押して、ジョイント残渣とその実際の残差値を含む、適切なディレクトリ内のすべての可視エッジのプレーン テキスト形式のファイルを保存します。位置1 32のグリシン、チロシン位置1 35、および位置1 41のプロリンとの間の3ノード会合を含む、大きなクラスター配置間依存関係またはIPDが前景に見えます。

ここでは、ビューが回転して、ユーザーがシリンダーのわずかに上に配置され、位置1 36のヒスタミンと位置29 117残基離れたメチオニンとの間のIPDが明らかになりました。逆に、同じドメインのA-P-A-M-H-M-M由来のモチーフは、これらを特異的に共起するモチーフ分散として検出せず、生物学的にサポートされていないスキームで全体的なグループ分けも定義します。この手順を実行するときは、2つの異なる方法を試すことを忘れないでください。

高い残差から始めて下に向かって進むか、低い残差から始めて上に向かって進むか、そうすることで2つの異なる方法で空間を探索することができます。