تقييم ميزات التعليم العالي ذات الصلة مناعيا الديناميكية الهيكلية للHIV - 1 حلقة V3 تسلسل R2 بواسطة ولي العهد منذ البداية للطي

الهدف العام من التجربة التالية هو تقييم التفضيلات الهيكلية الديناميكية لتسلسل ببتيد التاج الثلاثة V للسلالة R الثانية من فيروس نقص المناعة البشرية عبر طي AR ، وربط النتائج بحساسيات التحييد المعروفة لسلالة R الثانية. يتم تحقيق ذلك عن طريق اختيار جزء مناسب من تاج R two V ثلاثي الحلقات لطي AR bonni. كخطوة ثانية ، يتم إجراء محاكاة الطي ، والتي تبحث في جميع التأكيدات المحتملة لجزء التاج R الثاني والسجلات ، وهي التأكيدات الأكثر احتمالا في ملف مكدس.

بعد ذلك ، يتم تحليل التأكيدات المسجلة لتحديد التفضيل الهيكلي الديناميكي لتاج R two V three الذي قد يفسر حساسية التحييد. يتم الحصول على النتائج التي تشترك في تفضيل خيط بيتا الصلب من 12 إلى 14 من الحلقة الثلاثة V بناء على الهيكل الثانوي والتفضيل وتوزيع الطاقة لمجموعة التأكيدات التي تم البحث عنها. مرحبا ، أنا تيموثي كاردوزو ، أتحدث إليكم من مختبري في قسم علم الأدوية في كلية الطب بجامعة نيويورك.

سنعرض لك اليوم إجراء لطي البروتين الأبيو لحلقة مرنة على بروتين فيروسي واحد مناعي لفيروس نقص المناعة البشرية يعرف باسم GP one 20. تعرف الحلقة المرنة باسم الحلقة الثلاثة V من هذا البروتين السكري للغلاف السطحي لفيروس نقص المناعة البشرية واحد ويعرف طرفه باسم تاج الحلقة الخامسة الثلاثة. هذه هي المنطقة التي سنطويها.

نستخدم هذا الإجراء في مختبرنا لمساعدتنا في تحديد المسارات المثمرة نحو تصاميم لقاح فيروس العوز المناعي البشري الناجحة. لذلك دعونا نبدأ. لبدء هذا الإجراء ، حدد تسلسل التاج الثلاثة V ليتم طيه في السيليكو.

تشير الدراسات السابقة من هذا المختبر إلى أن المواضع من 10 إلى 22 من أي تسلسل V ثلاثي الحلقات ، تعطي أفضل النتائج ، وتجري تجارب طي armén باستخدام القوائم المنسدلة سهلة الاستخدام في واجهة المستخدم الرسومية أو واجهة المستخدم الرسومية لبرنامج النمذجة الجزيئية ICM Pro. أولا ، يجب تضمين التركيب الذري ثلاثي الأبعاد للببتيد المقابل لهذا التسلسل في آس الفضاء الافتراضي للكمبيوتر. لبناء الهيكل الذري ثلاثي الأبعاد ، انتقل إلى قائمة الملف وحدد جديد.

سيكشف هذا عن شاشة بها عدة علامات تبويب. حدد علامة تبويب الببتيد والصق التسلسل أو اكتب في مربع النص. انقر فوق موافق لبناء الهيكل ثلاثي الأبعاد للببتيد.

سيظهر الهيكل في النافذة الرسومية ل ICMs. بمجرد بناء الهيكل ثلاثي الأبعاد ، انتقل إلى قائمة الميكانيكا الجزيئية وحدد التصغير ، والذي سيظهر كقائمة جانبية. من القائمة الجانبية، اختر عالمي.

سيكشف هذا عن شاشة بها العديد من حقول الإدخال ومربعات الاختيار المحددة بالفعل للمعلمات الافتراضية. إذا لزم الأمر ، قم بتغيير التحديد لاختيار الببتيد المراد طيه. اضبط طول المحاكاة ودقتها عن طريق تغيير عدد التحركات العمومية وعدد المكالمات الدقيقة المحلية على التوالي.

حدد الكل لجميع طي الذرة للببتيد. ثم حدد حفظ الفيلم لإنشاء ملف فيلم قابل للطي. أخيرا ، انقر فوق تطبيق لبدء الطي في النافذة الرسومية.

تبدأ الخوارزمية في طي الببتيد في تأكيدات مختلفة ، وحساب وتسجيل طاقة الببتيد لكل تأكيد. بمجرد الانتهاء ، سيتم تحديد التأكيد الأكثر استقرارا من الناحية الحيوية للببتيد بالإضافة إلى التأكيدات البديلة بنفس الطاقة تقريبا وتصورها على الكمبيوتر أثناء إجراء طي الببتيد. يوضح استخدام اللزج شكل الطي ، ولكنه لا يسمح باختيار المعلمة المثالية لطي التاج ثلاثي الحلقات على شكل حرف V.

لهذا الغرض ، من الأفضل إجراء الطي من سطر الأوامر غير الرسومي باستخدام برنامج نصي ، يكون البرنامج النصي ببساطة سلسلة من الأوامر النصية المحفوظة سطرا بسطر في مستند أو ملف نصي يتم إدخالها في برنامج ICM تلقائيا ويتم تنفيذها واحدا تلو الآخر لطي حلقة V الثلاثة باستخدام برنامج نصي من سطور الأوامر. أولا ، اكتب ملفا نصيا ليتم حفظه على القرص الصلب للكمبيوتر في دليل محلي. كما كان من قبل ، ابدأ ببناء الببتيد في الفضاء الافتراضي للكمبيوتر.

ثم أعط اسما للمحاكاة وقم بتعيين عدد المتغيرات الحرة ، وهي الروابط الكيميائية في الببتيد التي تركت حرة للدوران في الطي. بعد ذلك ، حدد المدة التي ستستمر فيها المحاكاة للطي الأمثل للحلقة V الثلاثة. سيعتمد هذا على عدد المتغيرات الحرة المحددة في الخطوة السابقة لتحديد دقة البحث التأكيدي في التجربة ، وتعيين عدد خطوات البحث التي سيتم إجراؤها في كل حد أدنى محلي.

ثم قم بتعيين المعلمات الأخرى التي تم تحسينها للمحاكاة بناء على الأبحاث السابقة ، بما في ذلك تقليل درجة الحرارة والتدرج وتوزيع الاحتمالات. بعد إعداد المعلمات التجريبية ، حدد حسابات الطاقة التي سيتم استخدامها أثناء الطي. هنا ، يشار إلى طاقة Vander Vi بواسطة الببتيد الداخلي لشركة فولكس فاجن.

يشار إلى الطاقة ب 14 طاقة رابطة هيدروجينية يشار إليها بواسطة HB الكهروستاتيكي. يشار إلى الطاقة بواسطة El Salvation. يشار إلى الطاقة بواسطة SF ويشار إلى الانتروبيا ب EN. حدد الإعدادات النهائية، بما في ذلك العمود الفقري المفضل وزوايا السلسلة الجانبية المراد البحث عنها وتأكيد البدء.

أخيرا ، اكتب الأمر لتشغيل الحساب وحفظه. بمجرد كتابة البرنامج النصي وحفظه كملف نصي ، قم بتشغيله من موجه إعارة أوامر نظام التشغيل الخاص بالكمبيوتر. كما كان من قبل ، سيتم تحديد التأكيد الأكثر استقرارا من الناحية الحيوية للببتيد بالإضافة إلى التأكيدات البديلة ذات الطاقة المماثلة وحفظها في ملف المشروع للتصور على الكمبيوتر.

بمجرد اكتمال الحساب ، افتح الملف عن طريق تحديد ملف مفتوح من القائمة المنسدلة EE. اعرض الجزيء بالنقر فوق خانة الاختيار المجاورة له في لوحة مساحة العمل ، وحدد عرض مكدس الميكانيكا الجزيئية. لعرض المكدس المصنف للطاقة لتأكيدات الببتيد الأعلى من الطي ، انقر فوق أداة الرسم في الزاوية اليمنى السفلية من لوحة المكدس لرسم النتائج.

انقر أولا فوق موافق في النافذة الناتجة ثم انقر فوق علامة التبويب الوسطى من المؤامرة المسماة best confo. ثم انقر فوق الصف الأول من جدول النتائج المكدس ، وهو أقل تأكيد للطاقة موجود في البحث. سيتم إعادة ترتيب هيكل الببتيد إلى أدنى تأكيد للطاقة في النافذة الرسومية.

قم بتحليل هذا التأكيد لخصائص بيتا الشبيهة بخيوط بيتا أو ألفا الحلزونية ، خاصة في المواضع الخمسة الأولى من الببتيد. عن طريق تحديد هذه المنطقة في التسلسل والنقر على أيقونة العصا في الجزء العلوي الأيسر من الشاشة لعرض جميع الذرات. بعد ذلك ، يجب تحليل مجموعة نتائج الطاقة لرسم أفضل التأكيدات.

إذا تم فصل أدنى تأكيد للطاقة بفجوة كبيرة عن التأكيدات الأخرى ، فهذا يشير إلى ميل نحو هيكل صلب. لتقييم النتائج ، افتح قارورة المشروع واختر عرض مكدس الميكانيكا الجزيئية ، وسيظهر جدول لتأكيدات المكدس. تصور تأكيدات المكدس بالنقر فوق أيقونة الرسم البياني للمؤامرة.

أخيرا ، انقر فوق تشغيل مكدس الميكانيكا الجزيئية لإنشاء فيلم في المكدس وتصور التفضيلات التأكيدية التي تم الكشف عنها بواسطة الطي هنا. يتم عرض نتائج R two قابلة للطي. التأكيد ليس حلزونيا ألفا وهو ملف عشوائي كما هو متوقع لتيجان V ثلاثية الحلقات ، لا سيما في الجزء عند البقايا من 12 إلى 14.

في الحلقة الثلاثة V ، يظهر تفضيل تأكيدي واضح لخيط بيتا في جميع أنحاء المكدس ويلاحظ عدد قليل جدا من التأكيدات الحلزونية ألفا. يتم التعرف على تأكيد خيط بيتا المحلي من خلال شكله الخطي الممتد. هذا هو موقع تسلسل إيزولوسين برولين ميثيونين غير العادي لسلالة R الثانية ، وهو تسلسل نادر في سلالات فيروس نقص المناعة البشرية في هذا الموضع ، وهو تسلسل تم افتراضه بأنه مسؤول عن السمات غير العادية ل R two.

علاوة على ذلك ، تظهر فجوة طاقة تبلغ ثلاث وحدات تقريبا بين أدنى تأكيد للطاقة وثاني أدنى تأكيد للطاقة. وبالتالي ، فإن الهيكل يومض فقط أقل تأكيد للطاقة أقل من 1٪ من الوقت ، مما يشير إلى أن تاج R two V three وتأكيد إجهاد بيتا المحلي في المواضع من 12 إلى 14 له هيكل أكثر صلابة بدلا من أن يكون مرنا تماما بطبيعته. لقد أوضحنا لك للتو كيفية طي تسلسل تاج V ثلاثي الحلقات باستخدام خوارزمية abio المطبقة في برنامج ICM ، وأوضحنا لك كيفية تحليل النتائج باستخدام سلالة R الثانية من فيروس نقص المناعة البشرية.

على سبيل المثال ، عند القيام بهذا الإجراء ، من المهم اختيار هوية الببتيد القابل للطي المقابل لجزء من التاج V الثلاثة بعناية ، ومن المهم أيضا تفسير النتائج فيما يتعلق بالتفضيل التأكيدي والطاقة باستخدام استشارة الخبراء من مصمم النماذج الجزيئية. هذا كل شيء. شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.