ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ పద్ధతులు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ కోసం ఒక గైడ్

వారి జీవసంబంధమైన పనితీరును అమలు చేయడానికి, ప్రోటీన్లు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నిర్దిష్ట ఆకృతీకరణలుగా మడవబడతాయి, ఇవి సంక్లిష్టమైన మరియు రివర్సిబుల్ కాని సమయోజనీయ పరస్పర చర్యల ద్వారా నిర్దేశించబడతాయి. క్రిస్టల్లోగ్రఫీ, న్యూక్లియర్-మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు డ్యూయల్ పోలరైజేషన్ ఇంటర్ఫెరోమెట్రీ వంటి సమయం తీసుకునే మరియు సాపేక్షంగా ఖరీదైన సాంకేతికత ద్వారా ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించవచ్చు. వారి అమైనో ఆమ్ల శ్రేణుల ఆధారంగా ప్రోటీన్ నిర్మాణాలను లెక్కించడానికి మరియు అంచనా వేయడానికి బయోఇన్ఫర్మేటిక్స్ సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి చేయబడింది.

ప్రోటీన్ నిర్మాణంపై పునశ్చరణ

ప్రయోగాత్మక సాంకేతికతలకు ప్రత్యామ్నాయంగా, నిర్మాణ విశ్లేషణ మరియు అంచనా సాధనాలు వాటి అమైనో-ఆమ్ల శ్రేణుల ప్రకారం ప్రోటీన్ నిర్మాణాన్ని అంచనా వేయడానికి సహాయపడతాయి. ఇచ్చిన ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని పరిష్కరించడం వైద్యంలో చాలా ముఖ్యమైనది (ఉదాహరణకు, design షధ రూపకల్పనలో) మరియు బయోటెక్నాలజీ (ఉదాహరణకు, నవల ఎంజైమ్‌ల రూపకల్పనలో). యంత్రాల గణన శక్తి పెరుగుదల మరియు తెలివైన అల్గోరిథంల అభివృద్ధి తరువాత, గణన ప్రోటీన్ అంచనా రంగం నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతోంది.

ప్రోటీన్ నిర్మాణం యొక్క నాలుగు స్థాయిలు ఉన్నాయి (ఫిగర్ 1). ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్లో, ద్వితీయ మరియు తృతీయ నిర్మాణాలను అంచనా వేయడానికి ప్రాథమిక నిర్మాణం ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రోటీన్ల ద్వితీయ నిర్మాణాలు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా స్థిరీకరించబడిన పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులో స్థానికీకరించిన మడత. అత్యంత సాధారణ ద్వితీయ ప్రోటీన్ నిర్మాణాలు ఆల్ఫా హెలిక్స్ మరియు బీటా షీట్లు.

వేర్వేరు ద్వితీయ నిర్మాణాలు 3D నిర్మాణంలో ముడుచుకున్న తర్వాత తృతీయ నిర్మాణం ప్రోటీన్ యొక్క తుది రూపం. ఈ తుది ఆకారం ఏర్పడుతుంది మరియు అయానిక్ ఇంటరాక్షన్, డిసుల్ఫైడ్ వంతెనలు మరియు వాన్ డి వాల్స్ దళాల ద్వారా కలిసి ఉంటుంది.

ప్రోటీన్ నిర్మాణం యొక్క నాలుగు స్థాయిలు. ఖానాకాడమీ.ఆర్గ్ నుండి చిత్రం.

ప్రోటీన్ నిర్మాణం అంచనా పద్ధతులు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్

డిజార్డర్ ప్రిడిక్షన్, డైనమిక్స్ ప్రిడిక్షన్, స్ట్రక్చర్ కన్జర్వేషన్ ప్రిడిక్షన్ వంటి ప్రత్యేకమైన ప్రోటీన్ లక్షణాలు మరియు ప్రత్యేకత కోసం స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి చేయబడింది. విధానాలలో హోమోలజీ మోడలింగ్, ప్రోటీన్ థ్రెడింగ్, అబ్ ఇనిషియో పద్ధతులు, సెకండరీ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ మరియు ట్రాన్స్‌మెంబ్రేన్ హెలిక్స్ మరియు సిగ్నల్ పెప్టైడ్ ప్రిడిక్షన్.

తెలియని ప్రోటీన్ యొక్క ప్రాధమిక క్రమాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా మరియు హోమోలాగ్స్ (ఫిగర్ 2) కోసం ప్రోటీన్ డేటాబేస్ను శోధించడం ద్వారా సరైన పద్ధతిని ఎన్నుకోవడం ఎల్లప్పుడూ ప్రారంభమవుతుంది.

ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ పద్ధతి కోసం నిర్ణయం తీసుకునే చార్ట్.

ప్రోటీన్ నిర్మాణం అంచనా కోసం ఇక్కడ కొన్ని వివరణాత్మక పద్ధతులు ఉన్నాయి:

  • ద్వితీయ నిర్మాణం అంచనా సాధనాలు

ఈ సాధనాలు ప్రోటీన్ యొక్క అమైనో ఆమ్ల శ్రేణి ఆధారంగా మాత్రమే స్థానిక ద్వితీయ నిర్మాణాలను అంచనా వేస్తాయి. Structures హించిన నిర్మాణాలను అప్పుడు DSSP స్కోర్‌తో పోల్చారు, ఇది ప్రోటీన్ యొక్క స్ఫటికాకార నిర్మాణం ఆధారంగా లెక్కించబడుతుంది (ఇక్కడ DSSP స్కోర్‌పై ఎక్కువ).

ద్వితీయ నిర్మాణం కోసం ప్రిడిక్షన్ పద్ధతులు ప్రధానంగా తెలిసిన ప్రోటీన్ నిర్మాణాల డేటాబేస్ మరియు న్యూరల్ నెట్స్ మరియు సపోర్ట్ వెక్టర్ మెషీన్స్ వంటి ఆధునిక యంత్ర అభ్యాస పద్ధతులపై ఆధారపడతాయి.

ద్వితీయ నిర్మాణ అంచనా కోసం ఇక్కడ కొన్ని గొప్ప సాధనాలు ఉన్నాయి.

  • తృతీయ నిర్మాణం

తృతీయ (లేదా 3-D) నిర్మాణ అంచనా సాధనాలు రెండు ప్రధాన పద్ధతుల్లోకి వస్తాయి: అబ్ ఇనిషియో మరియు తులనాత్మక ప్రోటీన్ మోడలింగ్.

అబ్ ఇనిషియో (లేదా డి నోవో) ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ పద్దతులు స్పష్టమైన మూసలను ఉపయోగించకుండా, ప్రోటీన్ మడత శక్తిని మరియు / లేదా స్థానిక నిర్మాణాలు పొందే ఆకృతీకరణ లక్షణాల గణాంక ధోరణులను నియంత్రించే సాధారణ సూత్రాల ఆధారంగా తృతీయ నిర్మాణాలను అంచనా వేయడానికి ప్రయత్నిస్తాయి.

ప్రోటీన్ యొక్క తృతీయ నిర్మాణం గురించి మొత్తం సమాచారం దాని ప్రాధమిక నిర్మాణంలో ఎన్కోడ్ చేయబడింది (అనగా, దాని అమైనో ఆమ్ల శ్రేణి). అయినప్పటికీ, వాటిలో అపారమైన సంఖ్యను can హించవచ్చు, వాటిలో ఒకటి మాత్రమే తక్కువ ఉచిత శక్తి మరియు స్థిరత్వాన్ని సరిగ్గా ముడుచుకోవాల్సిన అవసరం ఉంది. అబ్ ఇనిషియో ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్ అందువల్ల ప్రోటీన్ యొక్క స్థానిక ఆకృతీకరణను పరిష్కరించడానికి చాలా ఎక్కువ గణన శక్తి మరియు సమయం అవసరం మరియు ఆధునిక విజ్ఞాన శాస్త్రానికి అగ్ర సవాళ్లలో ఒకటిగా మిగిలిపోయింది.

అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన సర్వర్లలో రోబెట్టా (రోసెట్టా సాఫ్ట్‌వేర్ ప్యాకేజీని ఉపయోగించి), SWISS-MODEL, PEPstr, QUARK ఉన్నాయి. సమగ్ర జాబితాను ఇక్కడ బ్రౌజ్ చేయండి.

తెలిసిన తృతీయ నిర్మాణం యొక్క ప్రోటీన్ నిర్ణయించబడని నిర్మాణం యొక్క సంభావ్య హోమోలాగ్‌తో దాని క్రమంలో కనీసం 30% పంచుకుంటే, తెలియని నిర్మాణాన్ని అంచనా వేయడానికి పుటెటివ్ తెలియని నిర్మాణాన్ని అతివ్యాప్తి చేసే తులనాత్మక పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి. హోమోలజీ మోడలింగ్ మరియు ప్రోటీన్ థ్రెడింగ్ రెండు తెలియని ప్రోటీన్ యొక్క అంచనాను ప్రతిపాదించడానికి ఇతర సారూప్య ప్రోటీన్లపై ముందస్తు సమాచారాన్ని ఉపయోగించే రెండు ప్రధాన వ్యూహాలు, దాని క్రమం ఆధారంగా.

హోమోలజీ మోడలింగ్ మరియు ప్రోటీన్ థ్రెడింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో రాప్టర్‌ఎక్స్, ఫోల్డ్‌ఎక్స్, హెచ్‌హెచ్‌ప్రెడ్, ఐ-టాసర్ మరియు మరిన్ని ఉన్నాయి.

ప్రస్తావనలు

డి నోవో ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్ ప్రిడిక్షన్. వికీపీడియా.

ప్రోటీన్ నిర్మాణం అంచనా. వికీపీడియా