הערכת Dynamic תכונות רלוונטיים Immunologically מבנית השלישון של HIV-1 רצף V3 קראון Loop R2 על ידי מבראשית מתקפל

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להעריך את ההעדפות המבניות הדינמיות של רצף הפפטידים V שלושת הכתר של זן R 2 של HIV באמצעות קיפול AR, ולתאם את התוצאות עם רגישויות נטרול ידועות של זן R two. זה מושג על ידי בחירת שבר מתאים של כתר R two V שלוש לולאות לקיפול בוני AR. כשלב שני, מתבצעת הדמיית הקיפול, המחפשת את כל האישורים האפשריים של שבר שני כתרים R ורשומות, האישורים הסבירים ביותר בקובץ מחסנית.

לאחר מכן, האישורים המוקלטים מנותחים כדי לקבוע את ההעדפה המבנית הדינמית של כתר R two V 3 שעשוי להסביר את רגישות הנטרול שלו. מתקבלות תוצאות החולקות העדפה לגדיל בטא קשיח מיקומים 12 עד 14 של לולאת V שלוש בהתבסס על מבנה משני, העדפה והתפלגות אנרגיה של ערימת האישורים שחיפשו. שלום, אני טימותי קרדוזו, מדבר איתכם מהמעבדה שלי במחלקה לפרמקולוגיה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ניו יורק.

היום נראה לכם הליך לקיפול חלבון אביו של לולאה גמישה על HIV אימונוגני חלבון ויראלי אחד המכונה GP אחד 20. הלולאה הגמישה ידועה בשם לולאת V שלוש של גליקופרוטאין מעטפת פני השטח של נגיף HIV אחד וקצהו ידוע ככתר לולאת V שלוש. זה האזור שאנו נקפל.

אנו משתמשים בהליך זה במעבדה שלנו כדי לעזור לנו לזהות מסלולים פרודוקטיביים לקראת תכנון מוצלח של חיסוני HIV. אז בואו נתחיל. כדי להתחיל בהליך זה, בחר את רצף שלושת הכתרים V לקיפול בסיליקו.

מחקרים קודמים ממעבדה זו מצביעים על כך שמיקומים 10 עד 22 מכל רצף V שלוש לולאות, נותנים את התוצאות הטובות ביותר, מריצים את ניסויי הקיפול של ארמניו עם התפריטים הנפתחים הידידותיים למשתמש בממשק המשתמש הגרפי או בממשק המשתמש הגרפי של תוכנת המידול המולקולרית ICM Pro. ראשית, המבנה האטומי התלת מימדי של הפפטיד המתאים לרצף זה חייב להיות מובנה באס החלל הווירטואלי של המחשב. כדי לבנות את המבנה האטומי התלת מימדי, היכנסו לתפריט הקובץ ובחרו חדש.

פעולה זו תחשוף מסך עם מספר כרטיסיות. בחר בכרטיסיית הפפטיד והדבק או הקלד את הרצף בתיבת הטקסט. לחץ על אישור כדי לבנות את המבנה התלת-ממדי של הפפטיד.

המבנה יופיע בחלון הגרפי של ICM. לאחר בניית המבנה התלת מימדי, עבור לתפריט המכניקה המולקולרית ובחר מזעור, שיופיע כתפריט צדדי. בתפריט הצד, בחרו 'כללי'.

פעולה זו תחשוף מסך עם מספר שדות כניסה ותיבות סימון שכבר נבחרו לפרמטרי ברירת המחדל. במידת הצורך, שנה את הבחירה כדי לבחור את הפפטיד לקיפול. התאם את האורך והדיוק של הסימולציה על ידי שינוי מספר המהלכים הגלובליים ומספר השיחות הדקות המקומיות בהתאמה.

בחר הכל עבור כל קיפול האטום של הפפטיד. לאחר מכן בחר שמור סרט כדי ליצור קובץ סרט של הקיפול. לבסוף, לחץ על החל כדי להתחיל את הקיפול בחלון הגרפי.

האלגוריתם מתחיל לקפל את הפפטיד לאישורים שונים, מחשב ורושם את אנרגיית הפפטיד עבור כל אישור. לאחר השלמתו, האישור היציב ביותר מבחינה אנרגטית של הפפטיד, כמו גם אישורים חלופיים עם כמעט אותה אנרגיה, יזוהו ויוצגו במחשב ביצוע קיפול פפטיד. השימוש בדביק מדגים איך נראה קיפול, אך אינו מאפשר בחירת פרמטרים אידיאלית לקיפול כתר שלוש לולאות V.

לשם כך, עדיף לבצע את הקיפול משורת הפקודה הלא גרפית באמצעות סקריפט, סקריפט הוא פשוט סדרה של פקודות טקסט שנשמרות שורה אחר שורה במסמך או בקובץ טקסט המוזנות לתוכנית ICM באופן אוטומטי ומבוצעות בזו אחר זו כדי לקפל את לולאת V שלוש באמצעות סקריפט של שורות פקודה. ראשית, כתוב קובץ טקסט שיישמר בדיסק הקשיח של המחשב בספרייה מקומית. כמו קודם, התחילו בבניית הפפטיד במרחב הווירטואלי של המחשב.

לאחר מכן תן שם לסימולציה והגדר את מספר המשתנים החופשיים, שהם הקשרים הכימיים בפפטיד שנותרים חופשיים להסתובב בקיפול. לאחר מכן, ציין כמה זמן הסימולציה תפעל לקיפול אופטימלי של לולאת V שלוש. זה יהיה תלוי במספר המשתנים החופשיים שזוהו בשלב הקודם כדי לקבוע את הדיוק של חיפוש האישור בניסוי, להגדיר את מספר שלבי החיפוש שיש לבצע בכל מינימום מקומי.

לאחר מכן הגדר פרמטרים אחרים שעברו אופטימיזציה לסימולציה על סמך מחקרים קודמים, כולל מזעור הטמפרטורה, השיפוע והתפלגות ההסתברות. לאחר הגדרת פרמטרים ניסיוניים, ציין אילו חישובי אנרגיה ישמשו במהלך הקיפול. כאן, האנרגיה של Vander Vi מסומנת על ידי פפטיד פנימי של פולקסווגן.

אנרגיה מסומנת על ידי 14 אנרגיית קשר מימן מסומנת על ידי HB אלקטרוסטטי. אנרגיה מסומנת על ידי אל ישועה. אנרגיה מסומנת על ידי SF ואנטרופיה מסומנת על ידי EN. ציין את ההגדרות הסופיות, כולל עמוד השדרה וזוויות השרשרת הצדדיות המועדפות לחיפוש ואישור ההתחלה.

לבסוף כתוב את הפקודה להפעלה ושמור את החישוב. לאחר שקובץ ה- Script נכתב ונשמר כקובץ טקסט, הפעל אותו משורת השאלת הפקודות של מערכת ההפעלה של המחשב. כמו בעבר, האישור היציב ביותר מבחינה אנרגטית של הפפטיד, כמו גם אישורים חלופיים עם אנרגיה דומה, יזוהו ויישמרו בקובץ הפרויקט להדמיה במחשב.

לאחר השלמת החישוב, פתח את הקובץ על-ידי בחירה באפשרות file open מהתפריט הנפתח למטה EE. הצג את המולקולה על ידי לחיצה על תיבת הסימון שלידה בחלונית סביבת העבודה, בחר תצוגת מחסנית מכניקה מולקולרית. כדי להציג את ערימת דירוג האנרגיה של אישורי הפפטידים העליונים מהקיפול, לחץ על כלי ההתוויה בפינה הימנית התחתונה של לוח הערימה כדי לשרטט את התוצאות.

תחילה לחץ על אישור בחלון שנוצר ולאחר מכן לחץ על הכרטיסייה האמצעית של העלילה הנקראת best confo. לאחר מכן לחץ על השורה הראשונה של טבלת התוצאות של ערימה, שהיא אישור האנרגיה הנמוך ביותר שנמצא בחיפוש. מבנה הפפטיד יתארגן מחדש לאישור האנרגיה הנמוך ביותר שלו בחלון הגרפי.

נתח אישור זה עבור מאפיינים דמויי גדיל בטא או סליל אלפא, במיוחד בחמשת המיקומים הראשונים של הפפטיד. על ידי בחירת אזור זה ברצף ולחיצה על סמל המקל בפינה השמאלית העליונה של המסך כדי להציג את כל האטומים. לאחר מכן, יש לנתח את ערימת תוצאות האנרגיה כדי לשרטט את האישורים הטובים ביותר.

אם אישור האנרגיה הנמוך ביותר מופרד בפער משמעותי מהאישורים האחרים, זה מצביע על נטייה למבנה קשיח. כדי להעריך את התוצאות, פתח את בקבוקון הפרויקט ובחר תצוגת מחסנית מכניקה מולקולרית תופיע טבלה של אישורי המחסנית. הצג באופן חזותי את אישורי המחסנית על-ידי לחיצה על סמל ההיסטוגרמה של העלילה.

לבסוף, לחץ על הפעל מחסנית מכניקה מולקולרית כדי ליצור סרט בערימה ולדמיין את העדפות האישור שנחשפו על ידי הקיפול כאן. התוצאות עבור קיפול R 2 מוצגות. האישור אינו סליל אלפא והוא סליל אקראי כצפוי עבור כתרי לולאה V שלושה כתרים, במיוחד בשבר בשאריות 12 עד 14.

בלולאת V שלוש, העדפת אישור ברורה של גדיל בטא נראית בכל הערימה ומעט מאוד אישורים סליליים אלפא נצפים. אישור גדיל בטא מקומי מזוהה על ידי צורתו הליניארית המורחבת. זהו מיקומו של רצף המתיונין יוצא הדופן של איזולאוצין פרולין של זן R two, רצף נדיר בזני HIV במיקום זה, וכזה שהועלה ההשערה כאחראי לתכונות יוצאות הדופן של R two.

יתר על כן, נראה פער אנרגיה של כמעט שלוש יחידות בין אישור האנרגיה הנמוך ביותר לאישור האנרגיה השני הנמוך ביותר. לפיכך, המבנה מהבהב רק את אישור האנרגיה הנמוך ביותר פחות מ-1% מהזמן, מה שמצביע על כך של-R two V שלושה כתר ולאישור זן הבטא המקומי שלו במיקומים 12 עד 14 יש מבנה קשיח יותר מאשר להיות גמיש לחלוטין באופיו. זה עתה הראינו לכם כיצד לקפל רצף כתר V בעל שלוש לולאות באמצעות אלגוריתם abio המיושם בתוכנת ICM, והראינו לכם כיצד לנתח את התוצאות באמצעות זן R two של נגיף ה-HIV.

כדוגמה, בעת ביצוע הליך זה, חשוב לבחור בקפידה את זהות הפפטיד המתקפל המתאים לשבר של כתר V שלוש, וחשוב גם לפרש את התוצאות ביחס להעדפת אישור ואנרגיה באמצעות ייעוץ מומחה ממודליסט מולקולרי. אז זהו. תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.