Δοκιμή και σύγκριση των λογισμικών DALI, CE, Matras, Vast για ...

yakcombsBiotechnology

Sep 29, 2013 (4 years and 13 days ago)

362 views

Δοκιμή και σύγκριση των
λογισμικών


DALI, CE, M
ATRAS
, V
AST


για εύρεση και υπέρθεση της 3d
δομής.

Εφαρμογή τους σε πρωτεΐνες από την PDB


Παρουσίαση από: Αθηνά Ροπόδη (ΠΙΒ004)

Outline



Εισαγωγή


Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



Εισαγωγή


Σήμερα, γνωρίζουμε πως οι συγγενικές
πρωτεΐνες δεν χαρακτηρίζονται απαραίτητα
από ομολογία στο επίπεδο της αλληλουχίας,
αλλά μπορούν να διατηρούν παρόμοια δομή.



Είναι σημαντική η πρόβλεψη και σύγκριση
των τρισδιάστατων δομών με βάση την
αλληλουχία, τους πίνακες αποστάσεων ή τις
συντεταγμένες των
C
-
α στο χώρο.

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



Ο αλγόριθμος
Dali


Χρησιμοποιεί

πίνακες

αποστάσεων,

από

X
-
ray

crystallography

και

Nuclear

Magnetic

Resonance

(NMR),

που

μπορούν

να

βρεθούν

στη

PDB
.


Στοχεύει

στην

εύρεση

της

μεγαλύτερης

κοινής

δομής

μεταξύ

2

πρωτεϊνών

και

έχει

2

βασικά

βήματα
:

1.
Συστηματική

σύγκριση

στοιχειωδών

υπομονάδων

(
patterns)

και

αποθήκευση

των

όμοιων

patterns

σε

λίστα
.

2.
Ένας

Monte

Carlo

αλγόριθμος

αντιμετωπίζει

τη

συνδυαστική

πολυπλοκότητα

της

σύνθεσης

των

patterns

σε

μεγαλύτερα

κομμάτια
.



http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/
dali_server/

Για

εύρεση

δομικά

συγγενικών

πρωτεϊνικών

αλυσίδων
.

Χρειάζεται

περίπου

0
-
3

μέρες,

ανάλογα

με

το

φόρτο

εργασίας
.

Αποτελέσματα για 8
abp


(
L
-
ARABINOSE
-
BINDING PROTEIN
)

http://www.ebi.ac.uk/Tools/dalilite
/index.html?

DaliLite

2.4.5
για
εγκατάσταση και
εφαρμογή
αλγόριθμου σε
Linux…

Αποτέλεσμα για σύγκριση

8
abp

& 2lbp

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



CE method


Στοιχίζει

πολυπεπτιδικές

αλυσίδες

με

βάση

το

διάνυσμα

μεταξύ

των

C
-
α
.

Τα

ευθυγραμμισμένα

κομμάτια

αποτελούν

τα

aligned

fragment

pairs

(AFPs)
.



Με

ευριστικές

μεθόδους

βρίσκουμε

τη

βέλτιστη

στοίχιση

με

την

καλύτερη

RMSD
.



Οι

αλυσίδες

προσδιορίζονται

ως
:

PPPP
:
C

http://cl.sdsc.edu/ce.html

Applet compare3D

Φορτώνουμε και
υπερθέτουμε τις
αλυσίδες με
αντιπροσώπους
διαφόρων βάσεων.

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



MATRAS


Προκύπτει

από
:

MA
rkovian

TRA
nsition

of

S
tructure

evolution


Εδώ,

το

σκορ

ομοιότητας

προκύπτει

από

τις

μαρκοβιανές

πιθανότητες

μετάβασης

και

χρησιμοποιώντας

μια

μέθοδο

αντικατάστασης

αμινοξέων,

όπως

της

Dayhoff
.


Επιτρέπει

pairwise

&

multiple

alignment
,

καθώς

και

σύγκριση

με

τη

βάση

των

αντιπροσώπων

της

PDB

και

τη

SCOP


Παρουσίαση
αποτελεσμάτων με
διάφορα
applets

και
plug
-
ins.

Αναζητώντας

για

την

8
abpA

στο

40
%

των

representatives

της

PDB,

σε

20
-
40

μέσω

e
-
mail,

λαμβάνουμε

τα

αποτελέσματα
.

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



VAST method


Ονομάστηκε από:
V
ector
A
lignment
S
earch
T
ool


Κάνει σύγκριση μεταξύ των συντεταγμένων
των
C
-
α. Ο
VAST
υπολογίζει τη βέλτιστη
υπέρθεση μέσω μιας
p
-
value
για μια

σειρά
συνδυασμών μικρότερων
fragments
που δεν
αλληλοκαλύπτονται
.


Οι συγγενικές αλυσίδες που βρίσκονται στην
MMDB

έχουν ήδη προϋπολογιστεί…



Cn3D


Επίσης,

επιλέγουμε
View Sequence
Alignment
και
List

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



Συμπεράσματα


Το λογισμικό
DALI
είναι διαθέσιμο για
εγκατάσταση στο σπίτι. Η αναζήτηση σε βάση
διαρκεί περισσότερο.



Το
CE
δεν έχει διαθέσιμο λογισμικό, αλλά
είναι αρκετά γρηγορότερο. Έχει, επίσης,
applets
που βοηθούν στην οπτικοποίηση και
συγκρίνει και με αντιπροσώπους άλλων
βάσεων.

Συμπεράσματα


Το Μ
ATRAS

έχει πληθώρα
applets
για
οπτικοποίηση και θέλει μέτριο χρόνο για την
εκτέλεση σύγκρισης.



Τέλος, στο
VAST
οι συγγενικές πρωτεΐνες
γνωστών αλυσίδων έχουν ήδη υπολογιστεί.
Όμοια αποτελέσματα, άριστη εφαρμογή για
3D

αναπαράσταση

(
Cn3D).

Outline



Εισαγωγή



Dali


CE


MATRAS


VAST


Συμπεράσματα


Βιβλιογραφία



Βιβλιογραφία



“Protein Structure Comparison by alignment of distance
matrices”,1993, Liisa Holm & Chris Sander


“DaliLite workbench for protein structure comparison”, 2000, Liisa Holm
& John Park


“Protein Structure Alignment by Incremental Combinatorial


Extension (CE) of the Optimal Path”, 1998,
Ilya

N.
Shindyalov

& Philip
E. Bourne


"MATRAS: a program for protein 3D structure comparison", 2003,
Kawabata T.


"Protein tertiary structure comparison using the Markov transition model
of evolution“, 2000, Kawabata T.,
Nishikawa.K
.


“Surprising similarities in structure comparison.”, 1996,
Gibrat

JF,
Madej

T, Bryant SH.


“Threading a database of protein cores”, 1995,
Gibrat

JF,
Madej

T,
Bryant SH.


“Introduction to Bioinformatics”, Arthur M.
Lesk
, 2002,p.221
-
222

Τέλος