Name: Applicazione di I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, HADDOCK server e HEX loria per la progettazione De Novo e In Silico di proteine (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 8 s
Description: Scopri la progettazione di proteine antimicrobiche con metodi computazionali come I-TASSER, trRosetta e HADDOCK. Questo approccio supporta lo sviluppo di nuove terapie contro patogeni resistenti agli antibiotici.

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<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>BLAST</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>Computer</td><td>AMD</td><td>N/A</td><td>SO: XP, W7, W8, W10, ubuntu, linux</td></tr><tr><td>HADDOCK server</td><td>BONVINLAB</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>HEX 5.2</td><td>BBSRC-INRIA</td><td>N/A</td><td>Download-Online server</td></tr><tr><td>I-TASSER</td><td>ZHANG LAB</td><td>N/A</td><td>Download-Online server</td></tr><tr><td>MUSCLE</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>NCBI</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>PYMOL</td><td>SCHR&Ouml; DINGER</td><td>N/A</td><td>Download-XP, W7, W8, W10, W11, LINUX</td></tr><tr><td>SWISS-MODEL</td><td>BIOZENTRUM</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>trRosetta server</td><td>YANG LAB</td><td>N/A</td><td>Server online</td></tr><tr><td>USCF CHIMERA</td><td>RBVI</td><td>N/A</td><td>Download-XP, W7, W8, W10, W11, LINUX</td></tr></tbody></table>

applicazione di i tasser, trrosetta, ucsf chimera, haddock server e hex loria per la progettazione de novo e in silico di proteine

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

La sequenza in fase di sviluppo utilizza la seguente formula: K(X)3KW(X)2K(X)2K, dove (X) può essere G, A, V, I o L28. I risultati della ricerca ottenuti includevano sequenze proteiche di oltre 300 amminoacidi, che sono state selezionate in base al loro status di sequenze proteiche complete, rispetto alle sequenze parziali. Va notato che le sequenze complete sono essenziali per lo studio. Le funzioni di ciascun recettore/canale di membrana sono state ricercate anch...

Applicazione di I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, HADDOCK server e HEX loria per la progettazione De Novo e In Silico di proteine

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

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JoVE Journal

Biology

Biologia

Il protocollo descrive un approccio high-throughput per determinare le strutture di proteine ​​di membrana con crio-elettroni tomografia ed elaborazione delle immagini 3D. Esso copre i dettagli della preparazione dei campioni, raccolta, elaborazione e interpretazione dei dati, e si conclude con la produzione di un bersaglio rappresentante per l'approccio, l'HIV-1 glicoproteina Busta. Queste procedure di calcolo sono stati progettati in un modo che consente ai ricercatori e agli studenti di...

Determinazione di strutture molecolari di glicoproteine ​​dell&#39;HIV Busta con Cryo-Electron Positron e automatizzato Sub-tomogramma Averaging

Linee guida per computer basato su caratterizzazione strutturale e funzionale di proteine ​​utilizzando l'I-Tasser pipeline è descritto. Partendo dalla sequenza della proteina query, i modelli 3D sono generate utilizzando più allineamenti threading e iterativo simulazioni di assemblaggio strutturale. Inferenze funzionali sono successivamente redatto in base alle corrispondenze di proteine ​​con struttura nota e funzioni.

Un protocollo per la Computer-Based Protein Structure Prediction e Funzione

Abbiamo sviluppato metodi computazionali di progettazione di proteine de novo in grado di affrontare diverse importanti aree della progettazione di proteine. Per diffondere questi metodi presentiamo Protein WISDOM, uno strumento online per la progettazione di proteine (http://www.proteinwisdom.org). Partendo da un modello strutturale, è possibile eseguire la progettazione di proteine monomeriche per una maggiore stabilità e di complessi per una maggiore affinità di legame.

Proteine ​​saggezza: un banco di lavoro per<em&gt; In silico</em&gt;<em&gt; De novo</em&gt; Progettazione di biomolecole

Vi presentiamo una combinazione di crio-microscopia elettronica, lipidi nanotecnologie, e analisi della struttura applicata per risolvere la struttura di membrana delle due forme di FVIII altamente omologhi: umane e suine. La metodologia sviluppata nel nostro laboratorio per organizzare elicoidale le due forme contenenti Fattore VIII ricombinante funzionali su nanotubi di lipidi carichi negativamente (LNT) è descritto.

Elicoidale Organization of Blood fattore VIII della coagulazione su Lipid nanotubi

Questo protocollo descrive le tecniche utilizzate per determinare le strutture di canale ionico di cRIO-microscopia elettronica, compreso un sistema di baculovirus usato per esprimere in modo efficiente geni in cellule di mammiferi con minimo sforzo e tossicità, estrazione della proteina, purificazione, e controllo di qualità, preparazione del campione griglia e screening, nonché raccolta dati ed elaborazione.

Espressione e purificazione di TRPC3 la scanalatura del catione del lipido sensibili umani per determinazione strutturale di singola particella cRIO-microscopia elettronica

Un'abilità chiave nella modellazione biomolecolare è la visualizzazione e l'annotazione di siti attivi nelle proteine. Questa tecnica è dimostrata utilizzando quattro popolari programmi gratuiti per la visualizzazione macromolecolare: iCn3D, Jmol, PyMOL e UCSF ChimeraX.

Modellazione di un sito attivo enzimatico utilizzando Molecular Visualization Freeware

Questo articolo descrive come utilizzare efficacemente tre piattaforme di elaborazione crio-EM, ovvero cryoSPARC v3, RELION-3 e Scipion 3, per creare un flusso di lavoro unico e robusto applicabile a una varietà di set di dati a particella singola per la determinazione della struttura ad alta risoluzione.

Un robusto flusso di lavoro di elaborazione crioelettronica a particella singola (cryo-EM) con crioSPARC, RELION e Scipion

Questo protocollo introduce gli strumenti disponibili per la modellazione di ligandi a piccole molecole nelle mappe cryoEM di macromolecole.

Modellazione di ligandi in mappe derivate dalla criomicroscopia elettronica

Qui presentiamo un protocollo per la progettazione guidata dalla struttura dell'interazione di legame proteina-ligando tra Sanglifehrin A e Ciclofilina A/Ganoderiolo-F, essenziale per scoprire nuovi farmaci. La stabilità del complesso ligando-recettore è stata valutata tramite simulazione della dinamica molecolare.

Progettazione e sviluppo guidati dalla struttura di nuovi inibitori della ciclofilina A e derivati del ganoderiolo-F: un approccio in-silico

In Utero iniezione intraventricolare e Elettroporazione di embrioni di ratto E16

Scopri la progettazione di proteine antimicrobiche con metodi computazionali come I-TASSER, trRosetta e HADDOCK. Questo approccio supporta lo sviluppo di nuove terapie contro patogeni resistenti agli antibiotici.

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