Βάσεις δομικών δεδομένων βιολογικών μακρομορίων - BRL@UCY

yakcombsBiotechnology

Sep 29, 2013 (3 years and 10 months ago)

164 views

BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Βάσεις δομικών δεδομένων βιολογικών
μακρομορίων
Vasilis Promponas
Bioinformatics Research Laboratory
Department of Biological Sciences
University of Cyprus
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

ΣΥΝΟΨΗ

Εισαγωγή

Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών και νουκλεϊκών
οξέων

Πρωτογενείς Βάσεις Δεδομένων

Protein Data Bank

... μια γεύση από Nucleic Acid Database

Δευτερογενείς Βάσεις Δεδομένων

SCOP ( και ολίγο από CATH)

Συζήτηση ..
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών
Αμινοξέα: Οι δομικοί λίθοι
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Βασικές αρχές δομής πρωτεϊνών
Αμινοξέα: Οι δομικοί λίθοι (ΙΙ)
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η δομή των πρωτεϊνών
ακολουθεί μια ιεραρχία

Πρωτοταγής

Αμινοξική Ακολουθία

Δευτεροταγής

Τοπικές διαμορφώσεις της
πολυπεπτιδικής αλυσίδας

Τριτοταγής

Τρισδιάστατο Δίπλωμα (Fold)

Τεταρτοταγής

Αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Αυτοτελή δομικά στοιχεία
(Structural Domains)

Αυθύπαρκτες
δομικές οντότητες

Διακριτή
οργάνωση

Ανεξάρτητες
στο Δίπλωμα

Λειτουργική
αυτοτέλεια
Όχι πάντα συνεχόμενα τμήματα πολυπεπτιδικής
αλυσίδας
Όχι πάντα από την ίδια πολυπεπτιδική αλυσίδα
!
!
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Βασικές αρχές δομής νουκλεϊκών
οξέων
Please educate yourselves at:
http://ndbserver.rutgers.edu/education/index.html

BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Protein Data Bank - PDB

http://www.rcsb.org


Εγγραφές: Αποτελέσματα πειραμάτων
προσδιορισμού πρωτεϊνικών δομών

Μεμονωμένες πρωτεϊνικές υπομονάδες

Πρωτεϊνικά σύμπλοκα
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η ανάπτυξη της PDB
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική


http://www.rcsb.org/pdbstatic/tutorials/tutorial.html


ΑΣΚΗΣΗ!!!

Να ακολουθήσετε τα βήματα της παραπάνω
παρουσίασης με βάση την εγγραφή με κωδικό
2VB4 (acetylcholinesterase,
Torpedo californica)

Να δώσετε μια σύντομη αναφορά των
πληροφοριών που μπορείτε να ανακτήσετε από
τη βάση δεδομένων PDB
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Structural Classification of Proteins
(SCOP) Murzin, et al., 1995.

http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/

Ιεραρχική Ταξινόμηση που αντανακλά:

Εξελικτικές σχέσεις

Αρχές Πρωτεϊνικής Δομής

Με το ΜΑΤΙ!!

Βασική οντότητα τα DOMAINS
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η ιεραρχία της SCOP

Family (Οικογένεια)

Superfamily (Υπερ-οικογένεια)

Fold (Δίπλωμα)

Class (Κατηγορία/Κλάση)

Κατά κύριο λόγο εκφράζει το περιεχόμενο
δευτεροταγούς δομής
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Κύριες κατηγορίες διπλώματος
all-α
all-β
α+β
α/β
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η ιεραρχία της SCOP

Family (Οικογένεια)

Superfamily (Υπερ-οικογένεια)

Fold (Δίπλωμα)

Σημαντική Δομική Ομοιότητα

Κοινά κύρια στοιχεία δευτεροταγούς δομής

Κοινή διευθέτηση

Κοινή τοπολογία διασυνδέσεων

Η ομοιότητα οφείλεται στη φυσικοχημεία των
πρωτεϊνών και ΟΧΙ σε εξελικτική συσχέτιση

Class (Κατηγορία/Κλάση)
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η ιεραρχία της SCOP

Family (Οικογένεια)

Superfamily (Υπερ-οικογένεια)

Πιθανή κοινή εξελικτική προέλευση

Χαμηλά επίπεδα ομοιότητας πρωτοταγούς δομής

Κοινά δομικά χαρακτηριστικά

Fold (Δίπλωμα)

Class (Κατηγορία/Κλάση)
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Είμαστε μια ωραία ΥΠΕΡοικογένεια ...
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Η ιεραρχία της SCOP

Family (Οικογένεια)

Ξεκάθαρη εξελικτική σχέση

Καθορίζεται με βάση 2 (εξελικτικά) κριτήρια

Ανά δύο >30% ταυτόσημα κατάλοιπα

Πολύ όμοιες δομές και λειτουργίες

Superfamily (Υπερ-οικογένεια)

Fold (Δίπλωμα)

Class (Κατηγορία/Κλάση)
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Είμαστε μια ωραία οικογένεια ...
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Μια ματιά στην CATH [???]
Orengo et al., 1997.
http://www.cathdb.info

H
omologous superfamily

T
opology

A
rchitecture

C
lass
ΑΣΚΗΣΗ
Να βρείτε την κατηγοριοποίηση κατά CATH των δομών στις οποίες αναφερθήκαμε στη
διάλεξη ...
BIO003
Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική

Συζήτηση ...
Διαδικτυακές πηγές
Protein Data Bank
http://www.rcsb.org

Nucleic Acid Database
http://ndbserver.rutgers.edu/

SCOP
http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/

CATH
http://www.cathdb.info

Διδακτικό υλικό:
http://troodos.biol.ucy.ac.cy/BRL/courses/BIO003/index.html