Name: יישום של I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, שרת HADDOCK ו-HEX loria עבור De Novo ו-In Silico Design של חלבונים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 8 s
Description: למד עיצוב חלבונים אנטימיקרוביאליים באמצעות כלי ביואינפורמטיקה כמו I-TASSER, trRosetta ו-HADDOCK. שיטות אלו מאפשרות חיזוי מבנה ודוקינג מולקולרי לפני ניסויים מעבדתיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>McArthur, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+infectious+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Nurs+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Emerging infectious diseases.</a> Nurs Clin North Am. 54 (2), 297-311 (2019).</li>
<li>Schilliger, L., Paillusseau, C., Francois, C., Bonwitt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Major+emerging+fungal+diseases+of+reptiles+and+amphibians%5BTitle%5D)+AND+%22Pathogens%22%5BJournal%5D)">Major emerging fungal diseases of reptiles and amphibians.</a> Pathogens. 12 (3), 429(2023).</li>
<li>Campbell, L. J., Garner, T. W. J., Hopkins, K., Griffiths, A. G. F., Harrison, X. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outbreaks+of+an+emerging+viral+disease+covary+with+differences+in+the+composition+of+the+skin+microbiome+of+a+wild+United+Kingdom+amphibian%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Outbreaks of an emerging viral disease covary with differences in the composition of the skin microbiome of a wild United Kingdom amphibian.</a> Front Microbiol. 10, 1245(2019).</li>
<li>Lorch, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Snake+fungal+disease%3A+An+emerging+threat+to+wild+snakes%5BTitle%5D)+AND+%22Philos+Trans+Royal+Soc+Lond+BBiol+Sci%22%5BJournal%5D)">Snake fungal disease: An emerging threat to wild snakes.</a> Philos Trans Royal Soc Lond BBiol Sci. 371 (1709), 20150457(2016).</li>
<li>Costa, S., Lopes, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saprolegniosis+in+amphibians%3A+An+integrated+overview+of+a+fluffy+killer+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Jo+F+BaselSwitz%22%5BJournal%5D)">Saprolegniosis in amphibians: An integrated overview of a fluffy killer disease.</a> Jo F BaselSwitz. 8 (5), 537(2022).</li>
<li>Lemieux-Labonté, V., Dorville, N. A. S. -Y., Willis, C. K. R., Lapointe, F. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antifungal+potential+of+the+skin+microbiota+of+hibernating+big+brown+bats+%28Eptesicusfuscus%29+infected+with+the+causal+agent+of+White-Nose+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Antifungal potential of the skin microbiota of hibernating big brown bats (Eptesicusfuscus) infected with the causal agent of White-Nose Syndrome.</a> Front Microbiol. 11, 1776(2020).</li>
<li>Hoyt, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Field+trial+of+a+probiotic+bacteria+to+protect+bats+from+White-Nose+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Field trial of a probiotic bacteria to protect bats from White-Nose Syndrome.</a> Sci Rep. 9 (1), 9158(2019).</li>
<li>Origgi, F. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ophiodimyces+ophiodiicola%2C+etiologic+agent+of+snake+fungal+disease%2C+in+Europe+since+late+1950s%5BTitle%5D)+AND+%22Emerg+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Ophiodimyces ophiodiicola, etiologic agent of snake fungal disease, in Europe since late 1950s.</a> Emerg Infect Dis. 28 (10), 2064-2068 (2022).</li>
<li>Van Rooijk, P., Martel, A., Haesebrouck, F., Pasmans, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphibian+chytridiomycosis%3A+a+review+with+a+focus+on+fungus+host+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Vet+Res%22%5BJournal%5D)">Amphibian chytridiomycosis: a review with a focus on fungus host interactions.</a> Vet Res. 46, 137(2015).</li>
<li>Fisher, M. C., Garner, T. W. J., Walker, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+emergence+of+Batrachochytrium+dendrobatidis+and+amphibian+Chytridiomycosis+in+space%2C+time%2C+and+host%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Global emergence of Batrachochytrium dendrobatidis and amphibian Chytridiomycosis in space, time, and host.</a> Ann Rev Microbiol. 63 (1), 291-310 (2009).</li>
<li>Hancock, R., Brinkman, F. S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Function+of+Pseudomonas+porins+in+uptake+and+efflux%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Function of Pseudomonas porins in uptake and efflux.</a> Ann Rev Microbiol. 56 (1), 17-38 (2002).</li>
<li>Carfrae, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibiting+fatty+acid+synthesis+overcomes+colistin+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Inhibiting fatty acid synthesis overcomes colistin resistance.</a> Nat Microbiol. 8 (6), 1026-1038 (2023).</li>
<li>Robson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Denovo+protein+folding+on+computers.+Benefits+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Comp+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Denovo protein folding on computers. Benefits and challenges.</a> Comp Biol Med. 143, 105292(2022).</li>
<li>Munita, J. M., Arias, C. A. Mechanisms of antibiotic resistance. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMunita%2C+JM+%22Microbiol+Spect%22">Microbiol Spect</a>. 4 (2), (2016).</li>
<li>Zheng, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+non-homologous+proteins+by+coupling+deep-learning+contact+maps+with+I-TASSER+assembly+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep+Met%22%5BJournal%5D)">Folding non-homologous proteins by coupling deep-learning contact maps with I-TASSER assembly simulations.</a> Cell Rep Met. 1 (3), 100014(2021).</li>
<li>Yang, J., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((I-TASSER+server%3A+New+development+for+protein+structure+and+function+predictions%5BTitle%5D)+AND+%22Nuc+Acid+Res%22%5BJournal%5D)">I-TASSER server: New development for protein structure and function predictions.</a> Nuc Acid Res. 43 (W1), W174-W181 (2015).</li>
<li>Du, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+trRosetta+server+for+fast+and+accurate+protein+structure+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Prot%22%5BJournal%5D)">The trRosetta server for fast and accurate protein structure prediction.</a> Nat Prot. 16 (12), 5634-5651 (2021).</li>
<li>Wang, W., Peng, Z., Yang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-sequence+protein+structure+prediction+using+supervised+transformer+protein+language+models%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comp+Sci%22%5BJournal%5D)">Single-sequence protein structure prediction using supervised transformer protein language models.</a> Nat Comp Sci. 2 (12), 804-814 (2022).</li>
<li>Pettersen, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UCSF+Chimera-A+visualization+system+for+exploratory+research+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Chem%22%5BJournal%5D)">UCSF Chimera-A visualization system for exploratory research and analysis.</a> J Comp Chem. 25 (13), 1605-1612 (2004).</li>
<li>Ghoorah, A. W., Devignes, M. -D., Smail-Tabbone, M., Ritchie, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+docking+using+case-based+reasoning%5BTitle%5D)+AND+%22Proteins%3A+Struct+Funct+Bioinf%22%5BJournal%5D)">Protein docking using case-based reasoning.</a> Proteins: Struct Funct Bioinf. 81 (12), 2150-2158 (2013).</li>
<li>Battey, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+server+predictions+in+CASP7%5BTitle%5D)+AND+%22Proteins%3A+Struct+Funct+Bioinf%22%5BJournal%5D)">Automated server predictions in CASP7.</a> Proteins: Struct Funct Bioinf. 69 (S8), 68-82 (2007).</li>
<li>Kryshtafovych, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+template-based+modeling+in+CASP12%5BTitle%5D)+AND+%22Proteins%3A+Struct+Funct+Bioinf%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the template-based modeling in CASP12.</a> Proteins: Struct Funct Bioinf. 86 (S1), 321-334 (2018).</li>
<li>Anishchenko, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+tertiary+structure+prediction+and+refinement+using+deep+learning+and+Rosetta+in+CASP14%5BTitle%5D)+AND+%22Proteins%3A+Struct+Funct+Bioinf%22%5BJournal%5D)">Protein tertiary structure prediction and refinement using deep learning and Rosetta in CASP14.</a> Proteins: Struct Funct Bioinf. 89 (12), 1722-1733 (2021).</li>
<li>Kinch, L. N., Schaeffer, R. D., Kryshtafovych, A., Grishin, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Target+classification+in+the+14th+round+of+the+critical+assessment+of+protein+structure+prediction+%28CASP14%29%5BTitle%5D)+AND+%22Proteins%3A+Struct+Funct+Bioinf%22%5BJournal%5D)">Target classification in the 14th round of the critical assessment of protein structure prediction (CASP14).</a> Proteins: Struct Funct Bioinf. 89 (12), 1618-1632 (2021).</li>
<li>Honorato, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+biology+in+the+clouds%3A+The+WeNMR-EOSC+ecosystem%5BTitle%5D)+AND+%22FrontMolBiosci%22%5BJournal%5D)">Structural biology in the clouds: The WeNMR-EOSC ecosystem.</a> FrontMolBiosci. 8, 729513(2021).</li>
<li>Van Zundert,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+HADDOCK2.2+Web+Server%3A+User-friendly+integrative+modeling+of+biomolecular+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22JMolBiol%22%5BJournal%5D)">The HADDOCK2.2 Web Server: User-friendly integrative modeling of biomolecular complexes.</a> JMolBiol. 428 (4), 720-725 (2016).</li>
<li>Macindoe, G., Mavridis, L., Venkatraman, V., Devignes, M. -D., Ritchie, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HexServer%3A+An+FFT-based+protein+docking+server+powered+by+graphics+processors%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl+Acid+Res%22%5BJournal%5D)">HexServer: An FFT-based protein docking server powered by graphics processors.</a> Nucl Acid Res. 28 (Web Server), W445-W449 (2010).</li>
<li>Agrawal, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+silico+approach+for+prediction+of+antifungal+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">In silico approach for prediction of antifungal peptides.</a> Front Microbiol. 9, 323(2018).</li>
<li>Shai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mode+of+action+of+membrane+active+antimicrobial+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Mode of action of membrane active antimicrobial peptides.</a> Biopolymers. 66 (4), 236-248 (2002).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>פיצוץ</td><td>N/</td><td>A</td><td>שרת מקוון</td></tr><tr><td>מחשב</td><td>AMD</td><td>N/A</td><td>SO: XP, W7, W8, W10, אובונטו, לינוקס</td></tr><tr><td>שרת HADDOCK</td><td>BONVINLAB</td><td>N/A</td><td>שרת מקוון</td></tr><tr><td>HEX 5.2</td><td>BBSRC-INRIA</td><td>N/</td><td>A שרת מקוון</td></tr><tr><td>I-TASSER</td><td>ZHANG LAB</td><td>N/A</td><td>שרת הורד-מקוון</td></tr><tr><td>MUSCLE</td><td>N/A</td><td>לא ישים שרת</td><td>מקוון</td></tr><tr><td>NCBI</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>שרת מקוון</td></tr><tr><td>PYMOL</td><td>SCHR&Ouml; דינגר</td><td>לא ישים</td><td>להורדה-XP, W7, W8, W10, W11, לינוקס</td></tr><tr><td>דגם שוויצרי</td><td>BIOZENTRUM</td><td>N/A</td><td>שרת מקוון</td></tr><tr><td>trRosetta שרת</td><td>YANG LAB</td><td>N/A</td><td>שרת מקוון</td></tr><tr><td>USCF CHIMERA</td><td>RBVI</td><td>N/A</td><td>הורדה-XP, W7, W8, W10, W11, LINUX</td></tr></tbody></table>

יישום של i tasser, trrosetta, ucsf chimera, שרת haddock ו-hex loria עבור de novo ו-in silico design של חלבונים

Application of I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, HADDOCK server, and HEX loria for De Novo and In Silico Design of Proteins

הרצף בפיתוח משתמש בנוסחה הבאה: K(X)3KW(X)2K(X)2K, כאשר (X) יכול להיות G, A, V, I או L28. תוצאות החיפוש שהתקבלו כללו רצפי חלבונים של יותר מ-300 חומצות אמינו, שנבחרו בשל מעמדם כרצפי חלבון שלמים, בניגוד לרצפים חלקיים. יש לציין כי רצפים מלאים חיוניים למחקר. הפונקציות של כל קולטן/ערוץ ממברנה חיפשו גם במידע הרצף או בחיפושים נפרדים במסד נתונים. התוצאות שהתקבלו כללו את כל סוגי החלבונים; עם זאת, לא כולם היו שימושיים לפרוטוקול זה. כתוצאה מכך, הבחירה נעשתה כדי להתמקד באנטיפור...

יישום של I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, שרת HADDOCK ו-HEX loria עבור De Novo ו-In Silico Design של חלבונים

The frontiers of protein design lie in the construction of amino acid sequences and the incorporation of specific motifs, such as binding sites, into ...

application-i-tasser-trrosetta-ucsf-chimera-haddock-server-hex-loria

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

הנחיות מחשב מבוסס אפיון מבניים ותפקודיים של חלבון באמצעות צינור I-TASSER מתואר. החל מ רצף חלבון השאילתה, מודלים 3D נוצרות באמצעות מערכים השחלה מרובים איטרטיבי סימולציות הרכבה המבני. מסקנות פונקציונלית נמשכים לאחר מכן מבוסס על התאמות לחלבונים עם מבנה ופונקציות ידוע.

פרוטוקול מבנה מחשב מבוסס חלבון חיזוי פונקציה

פיתחנו שיטות עיצוב חלבון דה נובו חישוביות המסוגלות להתמודד עם מספר תחומים חשובים של עיצוב חלבונים. כדי להפיץ את השיטות הללו אנו מציגים את Protein WISDOM, כלי מקוון לתכנון חלבונים (http://www.proteinwisdom.org). החל מתבנית מבנית, ניתן לבצע תכנון של חלבונים מונומרים ליציבות מוגברת וקומפלקסים לזיקה קשירה מוגברת.

חוכמת חלבון: Workbench ל<em&gt; בסיליקון</em&gt;<em&gt; דה נובו</em&gt; עיצוב של ביומולקולות

פרוטוקול זה מתאר טכניקות המשמשות לקביעת יון ערוץ מבנים על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים הקפאה, כולל מערכת baculovirus שנועדה להביע ביעילות גנים בתאים בתרבית של מינימום מאמץ, רעילות, חלבון החילוץ, טיהור, בדיקת איכות, הכנת הדוגמא רשת ו ההקרנה, כמו גם איסוף נתונים, עיבוד.

הביטוי ולטיהור TRPC3 האדם רגיש השומנים הקטיון ערוץ לקביעת מבניים על-ידי הקפאה יחיד-חלקיקים-מיקרוסקופ

מיומנות מרכזית בדוגמנות ביומולקולרית היא הצגת וביאור אתרים פעילים בחלבונים. טכניקה זו מודגמת באמצעות ארבע תוכניות פופולריות בחינם להדמיה מקרומולקולרית: iCn3D, Jmol, PyMOL, ו UCSF כימרהX.

מידול אתר פעיל אנזים באמצעות תוכנה חופשית להדמיה מולקולרית

פרוטוקול זה מציג את הכלים הזמינים למידול ליגנדות של מולקולות קטנות במפות cryoEM של מקרומולקולות.

מידול ליגנדות למפות הנגזרות מקריומיקרוסקופ אלקטרונים

אנו מתארים מתודולוגיה המבוססת על גיוון רצפים כדי להעריך את העדפות חומצות האמינו של אתרי קישור רב-ספציפיים באינטראקציות חלבון-חלבון (PPIs). באסטרטגיה זו, אלפי ליגנדים פפטידים פוטנציאליים נוצרים ומוקרנים בסיליקו, ובכך מתגברים על כמה מגבלות של שיטות ניסוי זמינות.

חיזוי חישובי של העדפות חומצות אמינו של תחומים קושרי פפטיד רב-ספציפיים המעורבים באינטראקציות חלבון-חלבון

כאן אנו מציגים פרוטוקול לעיצוב מונחה מבנה של אינטראקציה בין חלבון-ליגנד בין סנגליפרין A לציקלופילין A/גנודריול-F, חיוני לגילוי תרופות חדשות. היציבות של קומפלקס הליגנד-קולטן הוערכה באמצעות סימולציית דינמיקה מולקולרית.

עיצוב ופיתוח מונחה מבנה של מעכבי ציקלופילין A ונגזרות חדשניות של גנודריול-F: גישה אינ-סיליקו

שיטות חישוביות טומנות בחובן הבטחות לזירוז גילוי תרופות, אך לעתים קרובות הן מתעלמות מהאופי הדינמי של מבני חלבונים. כאן, אנו דנים בניתוח עגינה מבוסס אנסמבל כדי לשלב בעקיפין גמישות חלבון, מה שעשוי לשפר את הדיוק והאמינות של מאמצי גילוי תרופות.

שילוב מבנה חלבון מטרה, גמישות ודינמיקה בגילוי תרופות חישוביות באמצעות ניתוח עגינה מבוסס אנסמבל

בשנת הזרקה תוך חדרי ברחם ו electroporation של E16 עוברים עכברוש

בשנת הזרקה תוך חדרי ברחם ו electroporation E15 של עוברי עכברים

למד עיצוב חלבונים אנטימיקרוביאליים באמצעות כלי ביואינפורמטיקה כמו I-TASSER, trRosetta ו-HADDOCK. שיטות אלו מאפשרות חיזוי מבנה ודוקינג מולקולרי לפני ניסויים מעבדתיים.

יישום של I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, שרת HADDOCK ו-HEX loria עבור De Novo ו-In Silico Design של חלבונים

גלה סרטונים נוספים