July 14th, 2015
Las secuencias de proteínas sintéticas basadas en motivos de consenso suelen ignorar los residuos co-evolutivos, que implican dependencias interposicionales (IPDs). Los IPD pueden ser esenciales para la actividad, y los diseños que los ignoran pueden dar lugar a resultados subóptimos. Este protocolo utiliza StickWRLD para identificar IPD y ayudar a informar el diseño racional de proteínas, lo que resulta en resultados más eficientes.
El objetivo general de este procedimiento es identificar residuos co-evolutivos en alineamientos de proteínas que implican dependencias interposicionales o IPDs. Esto se logra cargando primero la alineación en stick world, que es una herramienta de análisis visual que crea una representación interactiva en 3D de una alineación de proteínas y muestra claramente los residuos covariables en stick world. Cada posición en la alineación se representa como una columna compuesta por una pila de esferas, una esfera para cada uno de los 20 aminoácidos posibles en esa posición dentro de la alineación que se dimensionan de manera dependiente de la frecuencia, las columnas que representan cada posición se envuelven alrededor de un cilindro para representar los IPD.
Se trazan líneas entre los residuos, que coevolucionan más o menos de lo que se esperaría si los residuos presentes en las posiciones dependieran dentro del programa. El residuo se ajusta hasta que haya un número manejable de bordes y, a continuación, se identifican los bordes de interés. En última instancia, el mundo del palo se utiliza para identificar residuos que están coevolucionando entre sí.
Tales residuos de coving funcionalmente requeridos han sido identificados en una quinasa ventilada. Una de las razones por las que las personas luchan con este proceso es por la novedad. Es casi tanto una forma de arte como una ciencia.
Demostrar visualmente el mundo del palo es importante porque es una herramienta de análisis visual y requiere la interacción del usuario.Acción. Utilice una computadora que tenga un procesador Intel I cinco o superior con al menos cuatro gigabytes de Bram, que ejecute Mac OS 10 o Linux OS, y que esté equipada con las bibliotecas de Python enumeradas en el protocolo de texto. Descargue Stick World como un archivo zip que contiene todos los scripts de Python relevantes.
Además, descargue el script de dos palos de FASTA para convertir alineaciones de secuencias de proteínas de ADN de fasta estándar al formato de mundo de palos. Extraiga el archivo y coloque la carpeta del mundo del palo resultante y el script de dos palos FASTA en el escritorio. A continuación, cree una alineación de las secuencias de proteínas utilizando cualquier software de alineación estándar.
Guarde la alineación en el escritorio. Infestar un formato. Abra la aplicación de terminal en la computadora macro Linux y navegue hasta el escritorio escribiendo CD tilda slash desktop y presionando Intro en la terminal.
Escriba el comando para hacer que el script de dos palos FASTA sea ejecutable y, a continuación, escriba el comando para ejecutar el script. Siga las instrucciones en pantalla proporcionadas por el script para especificar el nombre del archivo de entrada y el nombre de salida deseado. Guarde el archivo de salida en la parte superior del escritorio.
Navegue a la carpeta de ejecutables del mundo del palo usando la aplicación de terminal del mundo del palo de lanzamiento de la computadora Mac o Linux escribiendo Python dash 32 stick world demo PI en el terminal. Verifique que el panel del cargador de datos del mundo del dispositivo esté visible en la pantalla. A continuación, cargue la alineación de la secuencia de proteínas convertida pulsando el botón de carga de proteínas.
Seleccione el archivo creado y presione abrir el mundo del palo para que se abran varias ventanas nuevas, incluido el control del mundo del palo y el mundo del palo abierto gl. Seleccione la ventana GL abierta del mundo del palo. Elija restablecer vista en el menú GL abierto para mostrar la visualización predeterminada del mundo del stick en una vista de arriba hacia abajo a través del cilindro, que representa los datos en las ventanas GL abiertas de tamaño variable.
Existen varias opciones de vista en el mundo de los palos. Seleccione las casillas de las etiquetas de columna y las etiquetas de bolas en el panel de control del mundo del stick para mostrar los valores de las columnas y las bolas. Anule la selección de la casilla de bordes de columna en el panel de control del mundo de la palanca para ocultar las líneas de borde de columna.
Establezca el grosor de la columna en 0,1 en el panel de control del mundo del stick para dibujar una línea fina a través de las columnas. Para facilitar la navegación por la vista 3D, pulse Intro para aceptar el cambio. Restablezca la vista en la ventana GL abierta del mundo del palo.
Luego presione el botón de pantalla completa para maximizar la vista para navegar dentro del programa. Gire la pantalla del mundo del stick 3D manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón mientras mueve el ratón en cualquier dirección. Amplíe la pantalla del mundo del joystick 3D manteniendo pulsado el botón derecho del ratón mientras mueve el ratón hacia arriba o hacia abajo.
Examine la vista mediante el desplazamiento panorámico y el zoom, los residuos en coevolución que superan los requisitos de umbral de p y residual se conectan a través de líneas de borde. Si hay demasiados o muy pocos bordes que conecten residuos, cambie el umbral residual para mostrar menos o más bordes Aumente el umbral residual en el dolor de control mundial del palo hasta que no se muestren líneas de borde IPD y disminuya lentamente hasta que aparezcan las relaciones. Continúe aumentando el residuo hasta que haya un número suficiente de relaciones para examinar.
Identifique las relaciones que involucran residuos de interés conocido o residuos que son distales entre sí dentro de la alineación usando el comando más clic izquierdo, seleccione cualquier borde de interés. El panel de control del mundo del palo indicará las columnas y conectará los residuos específicos. Las líneas continuas representan asociaciones positivas.
Mientras que las líneas discontinuas representan asociaciones negativas. Presione el botón de bordes de salida en el panel de control de mundo de la palanca para guardar un archivo con formato de texto sin formato de todos los bordes visibles en el directorio adecuado, incluidos los residuos de juntas y sus valores residuales reales. En primer plano se puede ver un gran grupo de dependencias interposicionales o IPD, que incluye una asociación de tres nodos entre la glicina en la posición 1 32, la tirosina en la posición 1 35 y una prolina en la posición 1 41.
Aquí, la vista se ha sesgado para posicionar al usuario ligeramente por encima del cilindro, revelando un IPD entre una histamina en la posición 1 36 y una metionina en la posición veintinueve ciento siete residuos de distancia. Por el contrario, el motivo derivado A-P-A-M-H-M-M del mismo dominio no los detecta como varianza de motivo específicamente concurrente y también define las agrupaciones generales en un esquema biológicamente no soportado. Al realizar este procedimiento, es importante recordar que debe intentarlo de dos maneras diferentes.
Comience con un residuo alto y vaya bajando, o comience con un residuo bajo y vaya subiendo, de esa manera puede explorar el espacio de dos maneras diferentes.
Este protocolo utiliza StickWRLD para identificar residuos co-evolucionando en alineaciones de proteínas, destacando dependencias interposicionales (IPDs) que son cruciales para la actividad de la proteína. Al incorporar IPDs en el diseño de proteínas, los investigadores pueden lograr resultados más eficientes.