التنبؤ الحسابي لتفضيلات الأحماض الأمينية لمجالات ربط الببتيد متعددة الأنواع المحتملة المشاركة في تفاعلات البروتين والبروتين

نقترح بروتوكولا للتنبؤ الحسابي بتفضيلات الأحماض الأمينية في تفاعلات البروتين والبروتين الأكثر تحديدا. يمكن اعتبار هذا البروتوكول خطوة أولى في تصميم وسطاء هذه التفاعلات. نحن مهتمون باستخدام هؤلاء الوسطاء كمثبطات محتملة لتفاعلات محددة ، في تقني علم المناعة.

إن منفذنا المستخدم لتوصيف تفضيلات الأحماض الأمينية بين مواقع الربط المحددة باهظ الثمن ومرهق. بروتوكولنا عبارة عن تقنية مدعومة بيولوجيا تعتمد على الكفاءة والعمليات المتسلسلة. هذه الاستراتيجية لديها القدرة على معالجة عدد كبير من تسلسلات الخطوط ، مما يوفر اختلافا كاملا ومتسقا لتفضيلات الأحماض الأمينية.

يوفر بروتوكولنا احترافيا فعالا من حيث التكلفة من خلال معالجة عدد كبير من تسلسلات الحمض النووي المفضلة على أكثر اكتمالا من العدد المحدود عادة من التسلسلات والعمليات في مناهج مختبر الويب. بالإضافة إلى تطوير مثبطات المنتجات المناعية ، نود مقارنة أداء هذه المنهجية مع عائلات المنتجات الأخرى. سيسمح لنا ذلك بفهم الأساس الهيكلي للخصوصيات المتعددة بشكل أفضل ، ليس فقط في السياق المناعي ، ولكن أيضا في الوظائف الخلوية الأخرى ، مثل الإشارات والتواصل.

ابدأ بتنزيل هيكل مركب البروتين والبروتين. لهذا ، انتقل إلى الصفحة الرئيسية لبنك بيانات البروتين وأدخل معرف PDB في مربع البحث الرئيسي. في الصفحة الرئيسية للهيكل ، انقر فوق تنزيل الملفات ، ثم فوق التجميع البيولوجي 1 لتنزيل الملفات بتنسيق PDB gz.

افتح البنية التي تم تنزيلها في UCSF Chimera. انتقل إلى الأدوات ، ثم تحرير البنية ، وانقر فوق تغيير معرفات السلسلة. أعد تسمية السلسلة الثانية المسماة في البداية باسم A ، إلى B.ثم ، انقر فوق المفضلة ، متبوعة بلوحة النموذج.

حدد النموذج الذي يحتوي على السلسلتين وانقر فوق زر المجموعة / فك التجميع لفصل كل سلسلة إلى نموذج مختلف. بعد ذلك ، حدد النموذجين وانقر على زر النسخ / الدمج. أدخل اسما جديدا للنموذج المدمج.

حدد إغلاق نماذج المصدر، وانقر فوق موافق. انقر فوق تحديد ، ثم سلسلة وتأكد من أن السلاسل الموجودة في dimer يتم تحديدها الآن على أنها A و B. انقر فوق ملف واحفظ PDB لحفظ البنية المحررة كملف PDB جديد. لتحديد الجزء المستهدف في بروتين الترابط ، انتقل إلى خادم BUDE Alanine Scan . انقر فوق الزر "اختيار ملف" ضمن "تحميل البنية" وقم بتحميل ملف PDB المحفوظ.

في الصفحة التالية، تحقق من تحميل البنية بشكل صحيح، وأدخل اسما للوظيفة في الخادم. قم بتعيين السلاسل A كمستقبل ، و B كرابط ، وانقر فوق الزر "بدء المسح الضوئي" لإرسال الوظيفة. بمجرد الانتهاء من المهمة ، انقر فوق إظهار النتائج لفتح صفحة النتائج.

من قائمة البقايا، حدد امتداد المخلفات المتوقع أن تتفاعل بشكل أفضل مع سطح الربط المستهدف. تم التنبؤ باستخدام هذا البروتوكول وجزء الأحماض الأمينية ، الذي يتفاعل مع سطح ربط IRF5. باستخدام طفرات مسح الألانين الحسابي ، تم التنبؤ بمقطع 13 من الأحماض الأمينية من المواضع 424 إلى 436 ، مع شكل p L x IS الذي يبدأ من الأرجينين 432.

للبدء ، قم بإعداد واجهة ببتيد البروتين لتنويع التسلسل. افتح ملف PDB في Chimera وتأكد من أن بنية الوحدات الفرعية المستهدفة سليمة مع عدم وجود ذرات أو روابط مفقودة. لإزالة جميع الجزيئات غير الأساسية من الهيكل ، انقر فوق تحديد ثم البقايا ، ثم حدد جميع الجزيئات بخلاف الأحماض الأمينية القياسية.

ثم انقر فوق الإجراءات متبوعة ب Adams / Bonds ، ثم احذفها. ثم انقر فوق المفضلة ، في التسلسل ، ثم انقر فوق السلسلة التي تعتبر الترابط. قم بقص سلسلة الترابط إلى الجزء المتفاعل المحدد عن طريق حذف جميع المخلفات باستثناء تلك الموجودة بين المواضع المحددة.

انقر فوق ملف واحفظ PDB لحفظ البنية التي تم تحريرها في ملف PDB مختلف. انسخ هذا الملف إلى موقع Linux يمكن الوصول إليه بواسطة تطبيقات Rosetta. استخدم تطبيق fixedbb الخاص ب Rosetta لإجراء إعادة تعبئة جميع السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية للهيكل الأساسي قبل تنويع التسلسل ، عن طريق تشغيل هذا الأمر.

ثم أعد تسمية ملف إعادة حزم PDB بلاحقة _ repack باستخدام الأمر التالي. بعد ذلك ، قم بتشغيل pepspec في وضع التصميم لإجراء تنويع التسلسل باستخدام هذا الأمر. بعد ذلك ، قم بإنشاء pwm باستخدام gen pepspec pwm.

نص py مدرج في جناح رشيد. لتشغيل هذا البرنامج النصي، استخدم الأمر التالي. لإنشاء شعار تسلسل ، افتح الملف بتسلسلات الببتيد التي تم إنشاؤها في الخطوة السابقة باستخدام محرر نصوص مفضل وانسخ جميع التسلسلات.

انتقل إلى خادم WebLogo والصق التسلسلات في مربع النص Multiple Sequence Alignment. اختر التنسيق والحجم المطلوبين للشعار وفقا لطول الإدخال ، وانقر فوق إنشاء شعار. باستخدام هذا البروتوكول ، تم التنبؤ بتفضيلات الأحماض الأمينية لفكرة p L x IS المحفوظة في سطح ربط IRF5.

أظهر الموضع ومصفوفة الوزن وشعار التسلسل الذي تم إنشاؤه عند تنويع التسلسل تفضيلا للغلوتامات في الموضع 432 ، ولليوسين والأيزولوسين في المواضع 433 و 435. أظهرت المواضع 427 و 429 و 436 ، التي تشغلها سيرين عادة تفضيلا أعلى للأسبارتات والغلوتامات ، مما يسلط الضوء على دور الفسفرة و IRF5 dimerization. أظهر الموضع 425 تفضيلا عاليا لسيرين ، مما يشير إلى مشاركته في تفاعل البروتين والبروتين في شكله غير الفسفري.