Построение и анализ новых структурных деревьев глобулярных белков

• Автор: Гордеев, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 03.01.03, 03.01.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Структурные классификации белков

1.2 Структурные деревья глобулярных белков.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Постановка задачи

3.2 Построение и анализ структурпого древа рбелков, содержащих аЬссединицы.Г

3.3 Построение и анализ структурного древа а Рбслков, содержащих аЬСс единицы.

3.4 Построение и анализ структурного древа орбелков, содержащих пятисегментные армотнвы
3.5 Построение и анализ структурного древа орбелков, содержащих семисегментные армотивы
3.6 Разработка новой иерархической классификации белков на основе струшу рных деревьев.
3.7 Новые структурные деревья арбелков
3.8 Новые структурные деревья арбелков
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.ИЗ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Существующие на данный момент времени системы классификации, выложенные в Интернете, удобны и достаточно просты для работы с ними, имеют много дополнительных полезных возможностей, таких как разнообразные способы ввода информации, включая поиск по ключевому слову или последовательности, предоставление картинок структуры и ссылок на другие связанные с белком документы, включая и библиографические базы данных 2. Предложен ряд принципов, используемых для классификации белков. Собственно, классификация белков относится к строению не самих белков, а белковых доменов, существуюпшх либо самостоятельно, либо в составе многодоменного белка 4. Среди многодоменных белков широко встречаются и белки с принципиально различными по структуре доменами. Большинство белков состоит как минимум из двух доменов, и домены могут комбинироваться в разных белках 7. Таким образом, говоря о классификации белков или белковых структур, мы имеем в виду классификацию белковых доменов. Некоторые принципы нашли реализацию в существующих системах структурной классификации белков, другие могли бы быть потенциально полезными для классификации. Наиболее популярны в настоящее время три системы , САТН и I . Одной из причин, по которой популярны именно эти системы, является использование в каждой из них уникального метода систематизации структурных данных I представляет собой полностью автоматизированную систему, проводит почти полностью отбор белков вручную, а значит, и дат более точные результаты, а САТН использует и автоматизированные процедуры, и вмешательство человека. Помимо широко используемых систем, существуют и другие структурные классификации белков 8. Попробуем рассмотреть основные подходы к процессу классификации белков, попытаемся провести их сравнительный анализ, а также выделим преимущества и недостатки существующих систем классификации. В системах классификации САТН, и i реализован множественный подход в них нет одного основного метода, а используется комбина1щя нескольких методов. Система I в реализации , наоборот, основана на единственной идее автоматизированном выравнивании и сравнении белковых структур. Мурзин, Чотиа и др. , которая иерархически классифицирует белки от Классов к Фолдам, Суперсемействам и Семействам 9. Самый верхний уровень иерархии содержит классов белков, четыре из которых взяты из схемы Левитга и Чотии и являются основными абелки, Рбелки, аРбелки и арбелки. Они формируются исходя из преобладания и взаимного расположения элементов вторичной структуры. Остальные 6 классов отражают те или иные особенности тех белков, которые не могут занять место в основных классах. Маленькие белки. Остальные классы возникли исходя из локализации белков класс Мембранные белки и белки клеточной поверхности, или из точности расшифровки класс Белковые структуры низкого разрешения. Позже в систему добавился одиннадцатый класс Белки со скрученными спиралями i i i . Система САТН, предложенная Оренго, Торнтон и соавт. Как и у , у не на верхнем уровне иерархии лежит Класс Суровень системы. Принцип, по которым белки входят в классы примерно такой же, но САТН включает в себя только четыре класса, исходя только из преобладания элементов вторичной структуры. Расположение элементов вдоль цепи в отличие от не рассматривается. Дополнительных классов у САТН нет. К первому классу относятся белки в основном с аспиралями Преимущественно о. тяжами Преимущественно 3белки, третий класс объединяет белки из двух групп арбелки и афбелки Смешанные арбелки, в четвртый класс включены белки с невысоким уровнем вторичной структуры. В САТН принадлежность белка к определнному классу определяется автоматически, в то время как в этот шаг осуществляется вручную. Далее идут уровни Архитектура и Топология, которые выделяются исходя из особенностей супервторичной структуры. Уровень Архитектуры уровень учитывает общее расположение элементов вторичной структуры в белках, но не учитывает ход перетяжек между ними, а уровень Топологии Туровень принимает в расчт пространственное расположение и ход спиралей и тяжей в слоях. То есть вышеперечисленные уровни учитывают особенности укладки белков рис. Далее остальные уровни иерархии Нуровень, , О, , 1, уровни учитывают степень гомологии аминокислотной последовательности.