免疫相关动态三级的HIV - 1 V3环冠R2的序列结构特点的评估从头折叠

以下实验的总体目标是通过 AR 折叠评估 R 2 菌株 HIV 的 V 三冠肽序列的动态结构偏好，并将结果与 R 2 菌株的已知中和敏感性相关联。这是通过选择 R 2 V 3 环牙冠的适当片段来折叠 AR bonni 来实现的。作为第二步，执行折叠模拟，搜索 R 两个皇冠片段和记录的所有可能的确认，这是堆栈文件中最可能的确认。

接下来，分析记录的确认以确定 R 2 V 3 冠的动态结构偏好，这可能解释其中和敏感性。根据搜索确认堆栈的二级结构、偏好和能量分布，获得的结果对 V 三环的刚性 β 链位置 12 到 14 具有共同偏好。大家好，我是 Timothy Cardozo，在纽约大学医学院药理学系的实验室里和大家聊天。

今天，我们将向您展示一种在免疫原性 HIV 一种称为 GP one 20 的病毒蛋白上折叠柔性环的 abio 蛋白的程序。柔性环称为 HIV 一病毒表面包膜糖蛋白的 V 三环，其尖端称为 V 三环的冠部。这就是我们将要折叠的区域。

我们在实验室中使用该程序来帮助我们确定成功设计 HIV 疫苗的有效途径。那么让我们开始吧。要开始此过程，请选择要在计算机中折叠的 V 三冠序列。

该实验室先前的研究表明，任何 V 三环序列的位置 10 到 22 都会给出最佳结果，使用 ICM Pro 分子建模软件的图形用户界面或 GUI 中的用户友好下拉菜单运行 armenio 折叠实验。首先，必须将对应于该序列的肽的三维原子结构内置到计算机的虚拟空间 ace 中。要构建三维原子结构，请转到文件菜单并选择 new。

这将显示一个包含多个选项卡的屏幕。选择 peptide 选项卡，然后在文本框中粘贴或键入序列。单击 okay 构建肽的三维结构。

该结构将出现在 ICM 图形窗口中。构建三维结构后，转到分子力学菜单并选择最小化，这将作为侧边菜单弹出。从侧边菜单中，选择 global （全局）。

这将显示一个屏幕，其中包含多个输入字段和已为默认参数选中的复选框。如有必要，更改选择以选择要折叠的肽。通过分别更改全局移动次数和局部 min 调用次数来调整模拟的长度和精度。

为肽的所有原子折叠选择 all。然后选择 保存影片 制作折叠的影片文件。最后，单击 apply 开始在图形窗口中进行折叠。

该算法开始将肽折叠为不同的确认，计算并记录每个确认的肽能量。完成后，将在执行肽折叠的计算机上识别和可视化肽的最能量稳定性确认以及具有几乎相同能量的替代确认。使用 gooey 演示了折叠的样子，但不允许为 V 形三环冠的折叠选择理想的参数。

为此，最好从非图形命令行执行折叠 使用脚本，脚本只是将一系列文本命令逐行保存到文档或文本文件中，这些命令自动输入到 ICM 程序中并一个接一个地执行，以使用命令行脚本折叠 V 三个循环。首先，写入要保存到计算机硬盘本地目录中的文本文件。和以前一样，首先在计算机的虚拟空间中构建肽。

然后为模拟命名并设置自由变量的数量，这些变量是肽中在折叠中可以自由旋转的化学键。接下来，指定仿真将运行多长时间以实现 V 3 循环的最佳折叠。这将取决于上一步中确定的自由变量的数量，以确定实验中确认搜索的精度，设置每个局部最小值中要执行的搜索步骤数。

然后设置根据先前研究为仿真优化的其他参数，包括温度最小化、梯度和概率分布。实验参数的设置表明在折叠过程中将使用哪些能量计算。在这里，Vander Vi 的能量由 VW 内部肽表示。

能量用 14 氢键表示，能量用 HB 静电表示。能量由 El Salvation 表示。能量用 SF 表示，熵用 EN 表示。指定最终设置，包括要搜索的首选主干和侧链角度以及开始确认。

最后编写命令以运行并保存计算。编写脚本并将其保存为文本文件后，从计算机的作系统命令 loan 提示符运行它。与以前一样，将识别肽的最能量稳定性确认以及具有可比能量的替代确认，并将其保存在项目文件中，以便在计算机上进行可视化。

计算完成后，从 EE 下拉菜单中选择 file open 打开文件。在工作区面板中点击分子旁边的复选框来显示分子，然后选择 Molecular Mechanics Stack View。要查看折叠后排名靠前的肽段确认的能量排序堆栈，请单击堆栈面板右下角的绘图工具以绘制结果。

首先在结果窗口中单击 ok，然后单击名为 best confo 的图的中间选项卡。然后单击结果堆栈表的第一行，这是在搜索中找到的最低能耗确认。肽结构将在图形窗口中重新排列为其最低能量确认。

分析 β 链样或 α 螺旋特征的确认，尤其是在肽的前五个位置。通过在序列中选择此区域并单击屏幕左上角的摇杆图标来显示所有原子。接下来，必须分析能量堆栈结果以绘制最佳确认。

如果最低能量确认与其他确认之间有很大的间隙，则表明倾向于刚性结构。要评估结果，请打开项目样品瓶并选择分子力学堆栈视图，此时将出现堆栈确认表。通过单击绘图直方图图标来可视化堆栈确认。

最后，单击 molecular mechanics stack play 在堆栈上制作电影，并在此处可视化折叠所发现的确认偏好。显示了 R 两个折叠的结果。确认不是 α 螺旋，而是 V 三环冠所预期的随机线圈，特别是在残基 12 到 14 的片段中。

在 V 三环中，在整个堆栈中可以看到明显的 β 链确认偏好，并且观察到很少的 α 螺旋确认。局部 β 链确认通过其扩展的线性形状来识别。这是 R 2 菌株的不寻常异亮氨酸脯氨酸蛋氨酸序列的位置，这是 HIV 菌株中位于该位置的罕见序列，并且已被假设是导致 R 2 不寻常特征的原因。

此外，在最低能量确认和第二低能量确认之间可以看到近三个单位的能量差距。因此，该结构仅在不到 1% 的时间内闪烁出最低能量确认，这表明 R two V three 冠及其在位置 12 至 14 的局部 β 应变确认具有更刚性的结构，而不是本质上完全柔性。我们刚刚向您展示了如何使用 ICM 软件中实现的 abio 算法折叠 V 三环冠序列，并向您展示了如何使用 HIV 病毒的 R 2 毒株分析结果。

例如，在执行此程序时，仔细选择对应于 V 三冠片段的折叠肽的身份很重要，并且使用分子建模师的专家咨询来解释有关确认偏好和能量的结果也很重要。就是这样。感谢您的观看，祝您的实验好运。