Оценка Иммунологически Соответствующие Динамическая третичный Структурные особенности ВИЧ-1 петли V3 Последовательность R2 короны на Неэмпирических Складные

Общая цель данного эксперимента состоит в том, чтобы оценить динамические структурные предпочтения последовательности пептидов V трех корон штамма ВИЧ типа R two с помощью фолдинга AR и соотнести полученные результаты с известными нейтрализующими чувствительностями штамма R two. Это достигается путем выбора соответствующего фрагмента R двух, V, трехпетлевой заводной головки для складывания AR бонни. В качестве второго шага выполняется моделирование сворачивания, в ходе которого выполняется поиск всех возможных подтверждений фрагмента короны R two и записей, наиболее вероятных подтверждений в файле стека.

Затем записанные подтверждения анализируются для определения динамического структурного предпочтения коронки R two V three, что может объяснить ее чувствительность к нейтрализации. Получены результаты, которые разделяют предпочтение жесткой бета-цепи с 12 по 14 петли V 3 на основе вторичной структуры, предпочтения и распределения энергии стека искомых подтверждений. Здравствуйте, меня зовут Тимоти Кардозо, я говорю с вами из своей лаборатории на кафедре фармакологии Медицинской школы Нью-Йоркского университета.

Сегодня мы покажем вам процедуру сворачивания гибкой петли белка abio на иммуногенном вирусном белке ВИЧ one, известном как GP one 20. Гибкая петля известна как V-образная петля гликопротеина этой поверхностной оболочки вируса ВИЧ-один, а ее кончик известен как венец V-тройной петли. Это тот регион, который мы будем сворачивать.

Мы используем эту процедуру в нашей лаборатории, чтобы помочь нам определить продуктивные пути к успешному дизайну вакцины против ВИЧ. Итак, приступим. Чтобы начать эту процедуру, выберите последовательность V-образных трех коронок, которые должны быть сложены in silico.

Предыдущие исследования, проведенные в этой лаборатории, показали, что положения с 10 по 22 любой последовательности V с тремя петлями дают наилучшие результаты, запускают эксперименты по свертыванию арменио с помощью удобных для пользователя выпадающих меню в графическом интерфейсе пользователя или графическом интерфейсе программного обеспечения для молекулярного моделирования ICM Pro. Во-первых, трехмерная атомная структура пептида, соответствующая этой последовательности, должна быть встроена в виртуальное пространство компьютера. Чтобы построить трехмерную атомарную структуру, перейдите в меню «Файл» и выберите «Создать».

Откроется экран с несколькими вкладками. Выберите вкладку пептида и вставьте или введите последовательность в текстовое поле. Нажмите OK, чтобы построить трехмерную структуру пептида.

Структура появится в графическом окне ICM. После того, как трехмерная структура будет построена, перейдите в меню молекулярной механики и выберите «Свернуть», которое появится в качестве бокового меню. В боковом меню выберите «Глобальный».

При этом появится экран с несколькими полями ввода и флажками, уже выбранными по параметрам по умолчанию. При необходимости измените выделение, чтобы выбрать пептид, который нужно сложить. Отрегулируйте длину и точность моделирования, изменив количество глобальных ходов и количество локальных минимальных вызовов соответственно.

Выберите all для всех сворачиваний атомов пептида. Затем выберите «Сохранить фильм», чтобы создать файл фильма из складывания. Наконец, нажмите «Применить», чтобы начать сворачивание в графическом окне.

Алгоритм начинает складывать пептид в различные подтверждения, вычисляя и записывая энергию пептида для каждого подтверждения. После того, как это будет завершено, наиболее энергетически стабильное подтверждение пептида, а также альтернативные подтверждения с почти такой же энергией будут идентифицированы и визуализированы на компьютере. Использование липкого демонстрирует, как выглядит складывание, но не позволяет выбрать идеальный параметр для складывания заводной головки с тремя петлями V.

Для этой цели лучше всего выполнять свертывание из неграфической командной строки Используя скрипт, скрипт - это просто серия текстовых команд, сохраненных строка за строкой в документе или текстовом файле, которые автоматически подаются в программу ICM и выполняются одна за другой, чтобы свернуть петлю V три с помощью сценария командных строк. Сначала запишите текстовый файл, который будет сохранен на жестком диске компьютера в локальном каталоге. Как и раньше, начните со встраивания пептида в виртуальное пространство компьютера.

Затем дайте имя моделиру и установите количество свободных переменных, которые представляют собой химические связи в пептиде, оставленные свободными для вращения в сворачивании. Затем укажите, как долго будет выполняться моделирование для оптимального сворачивания петли V-тройки. Это будет зависеть от количества свободных переменных, определенных на предыдущем шаге, чтобы определить точность подтверждающего поиска в эксперименте, задать количество шагов поиска, которые должны быть выполнены в каждом локальном минимуме.

Затем задайте другие параметры, которые были оптимизированы для моделирования на основе предыдущих исследований, включая минимизацию температуры, градиент и распределение вероятностей. После настройки экспериментальных параметров указываем, какие энергетические расчеты будут использоваться при складывании. Здесь энергия Vander Vi обозначена внутренним пептидом VW.

Энергия обозначается 14 энергией водородных связей с помощью электростатики HB. Энергия обозначается Эль Спасением. Энергия обозначается SF, а энтропия — EN. Укажите окончательные настройки, включая предпочтительные углы основной и боковой цепи для поиска, а также начальное подтверждение.

Наконец, напишите команду для запуска и сохраните расчет. После того как сценарий будет написан и сохранен в виде текстового файла, запустите его из командной строки операционной системы компьютера. Как и прежде, наиболее энергетически стабильное подтверждение пептида, а также альтернативные подтверждения с сопоставимой энергией будут выявлены и сохранены в файле проекта для визуализации на компьютере.

После завершения вычислений откройте файл, выбрав «Открыть файл» в раскрывающемся меню EE. Отобразите молекулу, нажав на чекбокс рядом с ней на панели рабочего пространства, выберите вид стека молекулярной механики. Чтобы просмотреть ранжированную по энергии стопку подтверждений топ-пептидов из сгиба, нажмите на инструмент построения графиков в правом нижнем углу панели стопки, чтобы построить график результатов.

Сначала нажмите OK в появившемся окне, а затем нажмите на среднюю вкладку графика под названием best confo. Затем нажмите на первую строку таблицы результатов, которая является подтверждением с наименьшей энергией, найденной в поиске. Пептидная структура будет перестроена в свое подтверждение с наименьшей энергией в графическом окне.

Проанализируйте это подтверждение на предмет бета-цепи, или альфа-спиральных характеристик, особенно в первых пяти положениях пептида. Выделив эту область в последовательности и нажав на значок стика в левой верхней части экрана, чтобы отобразить все атомы. Затем необходимо проанализировать стек энергетических результатов, чтобы получить наилучшие подтверждения.

Если подтверждение с самой низкой энергией отделено значительным разрывом от других подтверждений, это указывает на тенденцию к жесткой структуре. Чтобы оценить результаты, откройте флакон проекта и выберите молекулярную механику стека, посмотрите, появится таблица подтверждений стека. Визуализируйте подтверждения стека, нажав на иконку гистограммы графика.

Наконец, нажмите кнопку «Молекулярная механика» в стеке, чтобы создать фильм в стеке и визуализировать подтверждающие предпочтения, обнаруженные при сворачивании здесь. Показаны результаты для двукратного сворачивания R. Подтверждение не является альфа-спиралью, а представляет собой случайную катушку, как и ожидалось для V-образных трехпетлевых коронок, особенно во фрагменте на остатке с 12 по 14.

В петле V 3 явное предпочтение подтверждения бета-цепи наблюдается по всему стеку и наблюдается очень мало подтверждений альфа-спирали. Подтверждение локальной бета-цепи распознается по ее вытянутой линейной форме. Это местоположение необычной последовательности изолейцина пролина метионина штамма R two, редкой последовательности у штаммов ВИЧ в этой позиции, которая, как предполагается, ответственна за необычные особенности R two.

Кроме того, наблюдается энергетический разрыв почти в три единицы между подтверждением с самой низкой энергией и подтверждением со второй самой низкой энергией. Таким образом, структура выдает только подтверждение с наименьшей энергией менее чем в 1% случаев, что позволяет предположить, что корона R two V three и ее локальное подтверждение бета-штамма в положениях с 12 по 14 имеют более жесткую структуру, а не являются полностью гибкими по своей природе. Мы только что показали вам, как сложить последовательность V-образной трехпетлевой короны с помощью алгоритма abio, реализованного в программном обеспечении ICM, и мы показали вам, как анализировать результаты с использованием штамма R two вируса ВИЧ.

Например, при выполнении этой процедуры важно тщательно выбрать идентичность фолдингового пептида, соответствующего фрагменту V-образной тройной коронки, а также важно интерпретировать результаты с учетом подтверждающих предпочтений и энергии, используя экспертную консультацию специалиста по молекулярному моделированию. Вот и все. Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.