Нужно изучить активный центр и центр аллостерической регуляции фермента.
Есть: pdb модели ферментов-гомологов, в том числе две модели в комплексе с ингибиторами, с субстратом нет ни одной.
как и какими программами мне это моделировать?

На данный момент я вижу решение этой задачи следующим образом:

1. создание по гомологии трехмерной модели моего фермента. Вопрос: какую программу для этого лучше использовать?

2. оптимизация структуры фермента, полученного в п.1. Нужно ли использовать молекулярную динамику? О ММД я имею очень смутное представление, что именно будет нужно - минимизировать энергию? или что-то другое?

3. провести докинг фермента после п.2 с лигандом. Структуру лиганда получила в HyperChem. Нужно ли оптимизировать структуру лиганда до докинга? какая программа это позволяет сделать? Какой программой лучше делать докинг? делала rigid docking Autodock4.2, flexible не пошел, пока разбираюсь с этим. Работаю под виндоуз (еще пока), а flexible очень хочется! Еще в использованной программе стоит ограничение по размеру грида, поэтому есть возможность делать грид только для ативного центра (62Х62Х62 при 0,375 А), туда весь белок не помещается. Альтернативного центра связывания не могу обнаружить, предполагается, что он на поверхности белка.

4. После проведения докинга (так как я его провела с использование pdb гомолога) возникают следующие вопросы: какие параметры нужно использовать для поиска оптимальной конформации? Энергия взаимодействия? что-то еще?

5. поиск аминокислотных остатков взаимодействующих с субстратом. Можно ли для этого использовать модели, полученные при докинге. Какие расстояния являются значимыми для взаимодействия фермента с субстратом? померить эти расстояния и визуализировать результаты могу в PyMOL. Какой альтернативный способ поиска АМК взаимодействующих с субстратом? я слышала, что из pdb модели можно убрать ингибитор и посчитать мол динамику как изменится конформация молекулы и делать выводы по изменению разных значений для отдельных аминокислотных остатков. Что это за способ? как его реализовать?

6. поиск аллостерического центра регуляции. Может, есть какой-нибудь софт для этого?

7. вычисления объема и формы активного центра, а также объема субстрата. Это специальная заморочка, при этом еще нужно примерно представлять расположение зарядов на его внутренней поверхности. Какая программа это делает?

Пожалуйста, помогите разобраться в этом вопросе. Готова разбираться и с теорией и программами. Буду рада любой помощи, ссылкам на литературу и софт, просто это очень надо.

P.S.: ...чувствую себя обезьяной с гранатой...

1. Modeller
2. нет.
3. странные как-то проблемы с докингом, надеюсь что разберетесь. То, что не весь белок попадает - это нормально, Вы же примерно знаете, где активный центр? Только посмотрите, не надо ли еще воду в активный центр поместить.
4. та "энергия", которую выдал AutoDock, плюс здравый смысл.
5. ну, измерить расстояние - это как-то проще, чем делать молдинамику, и более однозначно. Я например делаю так: считаю доступность для растворителя для всех аминокислот в моделях с лигандом и без лиганда, там где есть разница - есть взаимодействие с лигандом. Понятно, что если разница совсем небольшая, то и взаимодействие так себе. Еще в PyMOL можно водородные связи изобразить.
6. попробуйте сделать молдинамику фермента, и сделайте normal mode анализ. Те остатки, которые будут двигаться синхронно с остатками активного центра, _возможно_, могут участвовать в регуляции. Еще можно просто поискать на поверхности какие-нибудь полости, и предположить что это какой-то центр.
7. что значит "вычисление формы с расположением зарядов"? Надо как-то формализовать этот вопрос.

аминокислоты активного центра и аллостерической регуляции фермента (он вообще большой? сколько килодальтон веса? сколько аминокислот, хотя бы сточностью до десятков?) выявляются скринингом активности мутантных изоформ за полгода-год. Это дешевле и быстрее, чем гадать на кофейной гуще с моделированием.

после того, как такое исследование проведено и все важные в функциональном плане аминокислоты картированы и начинается моделирование для выяснения того, что же конкретно делает каждая аминокислота.

совет: ищите статьи по картированию функционально значимых гомологов Вашего фермента, потом ищите в своём гомологе (если это гомолог, конечно) те же аминокислоты, потом лезте в трёхмерный фолд и пытайтесь притянуть за уши свои объёмы, энергии и проч. мол.-дин. данные к ЭТИМ аминокислотам. Велика вероятность, что не ошибётесь с выводами.

Ингибиторы в большинстве случаев - аналоги субстрата. Засовываете в свой трёхмерный белок ручным редактированием координатного файла координаты своего субстрата на место предварительно удалённых атомов ингибитора, только так, чтобы межатомные связи были правильной длины, потом запускаете комплекс на минимизацию. И смотрите что будет. Может быть повезёт, и вы увидете установление связей субстрата с заранее картированными аминокислотами гомологов данного белка.

Да, где активный центр известно, вопрос: как поместить туда воду? тоже докингом? и как определить, что надо это сделать?



доступность для растворителя считается чем? с помощью программ молдиамики?



уточняю: нужно выяснить внутренний объем субстрат связывающего кармана, чтобы ответить теоретически влезет ли туда "большой" субстрат или нет. Если как-то можно выделить аминокислотные остатки, участвующие в образовании дна активного центра, то заряды внутри него более или менее понятны. Просто пытаться сделать это исключительно в PyMOL выделением отдельных аминокислотных остатков, которые вроде бы участвуют в организации дна активного центра, у меня не совсем получается.

и еще вопрос, судя по остальным темам форума для динамики нужно использовать GROMACS?

867 аминокислотных остатков. в смысле столько вариантов развития событий?



трехмерный фолд - то есть модель в мол динамике?

Простите меня за дурацкие вопросы, просто мне не все понятно.

Вода скорее всего и так есть в комплексе с ингибитором, если там нету какой-то дополнительной воды, то ее будет достаточно. Помещать - да, докингом, с предварительным изучением литературы и обдумыванием того, где должна быть вода.
Доступность для растворителя считается например программой swiss-pdb viewer, в pymol тоже, но менее удобно.
Большой субстрат можно наложить на структуру ингибитора (совмещение структур по 3 точкам в swiss-pdb viewer) и посмотреть, лезет он в карман или нет. Вам же надо не просто объем, но и "влезабельность". Опять же, почему бы не сделать докинг? это довольно быстро и сразу будет понятно, лезет или нет.
Да, для молдинамики gromacs или namd, но, возможно, ее вообще не надо делать.
"Трехмерный фолд" (за такой термин меня бы на предзащите убили ) это просто модель, без молдинамики.

СПАСИБО ВАМ, Nastja и NMR-guy БОЛЬШОЕ! теперь хотя бы понятно чем, что и как можно и нужно сделать!

И последний, наверное, вопрос: есть ли где-нибудь курс, посвященный мол. динамике и биоинформатике, проводится ли какая-нибудь школа для обучения молодых специалистов?

Мои попытки найти ответ в интернете не увенчались успехом, может кто-нибудь знает?

Вы на английском читаете?

молдинамика - это не панацея, а один из нескольких подходов к докингу. не зауживайтесь на ней. а то стараниями наших великих деятелей в России практически отсутствует понимание того, какими методами оперирует структурная биология. всё почему-то сводят к частной молекулярной динамике...

Я немного преподаю биологам то, что можно назвать структурной биоинформатикой, так про молдинамику обычно ограничиваюсь следующим тезисом: молдинамика на практике не нужна.

правильно, так оно и есть

практические задачи обычно решают молгенетика в сплаве с дорогим прибором для решения структуры. всё что между со временем будет мало кому нужно.

Возможно поздно, но лучше, чем никогда. Есть такой дядька Olivier Lichtarge, он уже много лет занимается поиском и идентификацией каталитических и аллостерических центров в ферментах на гомологическом основании:

http://mammoth.bcm.tmc.edu/ (посмотрите его Evolutionary Trace).

В свое время его программа шла в составе пакета Insight II, кроме того Sybyl имел пакет похожей функциональности (но не от Lichtarge).

https://www.question2answer.org/qa/user/rohitrathore
https://bit.ly/2KfR8Hr
https://www.baldtruthtalk.com/members/94374-iamkaren
https://ello.co/ikaren
https://trello.com/rohitrathore4/activity
https://my.desktopnexus.com/karen58/
https://disqus.com/by/irohitrathore/about/
https://www.pentaxuser.com/user/rohitrathore-449086
http://gamerspark.vforums.co.uk/action/vie...le/user/karen87
https://influence.co/iamrohit
http://maisoncarlos.com/UserProfile/tabid/...47/Default.aspx
https://quay.io/repository/merryja/apnakhata
https://www.beatstars.com/karen78/about
https://www.catchafire.org/profiles/1913252/
https://www.metal-archives.com/users/Karen55

I must say, as a lot as I enjoyed reading what you had to say, I couldnt help but lose interest after a while. Its as if you had a wonderful grasp on the subject matter, but you forgot to include your readers. Perhaps you should think about this from far more than one angle. Or maybe you shouldnt generalise so considerably. Its better if you think about what others may have to say instead of just going for a gut reaction to the subject. Think about adjusting your own believed process and giving others who may read this the benefit of the doubt. https://bestearobots.com/info/best-expert-advisor-for-mt4

He said six PGGAME123 of those who died 88KTC were children, but สล็อต no further details of สล็อต123 their ages were released."The houses 123BETS consist of light materials. When 11HILO the fire broke out, people หวยปิงปอง were shocked," Mr Bichayda said. "Our สล็อตออนไลน์ station was just Allbet nearby but they VIP123 weren't able to call us immediately."

Authorities in Dreamgaming Shanghai have ปั่นสล็อต announced that 123VEGA some Covid-19 lockdown FC SLOT measures imposed หวยปิงปอง on businesses will be lifted from Wednesday. Plans 11hilo have also been 123bets introduced to support สล็อต123 the city's economy, which 88ktc has been hit hard Pggame123 by the restrictions.

Saxon Mullins 123VEGA says she once had PRAGMATIC PLAY romantic dreams of what her 'first time' would ICONIC GAMING be like. In none was หวยปิงปอง she paralysed by fear in a Sydney ปั่นสล็อต alleyway, aged 18, with a 123GOAL man she had met only minutes earlier. Ms 88KTC Mullins has always maintained FC SLOT this incident - in 2013 - was rape. It spurred AMB CASINO her to push for legal 11HILO reform in Australia, after a long court battle ended with a judge finding the man involved did not realise she hadn't consented to sex.